问题
解答题
已知函数f(x)=x3-ax2-3x (1)若f(x)在区间[1,+∞)上是增函数,求实数a的取值范围; (2)若x=-
(3)在(2)的条件下,是否存在实数b,使得函数g(x)=bx的图象与函数f(x)的图象恰有3个交点,若存在,请求出实数b的取值范围;若不存在,试说明理由. |
答案
(1)求导函数,可得f′(x)=3x2-2ax-3
∵f(x)在区间[1,+∞)上是增函数,
∴f′(x)≥0在区间[1,+∞)上恒成立,
即3x2-2ax-3≥0在区间[1,+∞)上恒成立,
则必有
≤1且f′(1)=-2a≥0,a 3
∴a≤0(5分)
(2)依题意x=-
是f(x)的一个极值点,∴f′(-1 3
)=01 3
即
+1 3
a-3=02 3
∴a=4,∴f(x)=x3-4x2-3x(6分)
令f′(x)=3x2-8x-3=0,得x1=-
,x2=3则1 3
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
x | 1 | (1,3) | 3 | (3,4) | 4 |
f′(x) | - | 0 | + | ||
f(x) | -6 | -18 | -12 |
(3)函数g(x)=bx的图象与函数f(x)的图象恰有3个交点,
即方程x3-4x2-3x=bx恰有3个不等实根(12分)
∴x3-4x2-3x-bx=0恰有3个不等实根
∵x=0是其中一个根,
∴方程x2-4x-3-b=0有两个非零不等实根,
∴△=16+4(3+b)>0 -3-b≠0
∴b>-7,且b≠-3(14分)