问题
解答题
已知函数f(x)=x3-ax2-3x(a∈R). (Ⅰ)若函数f(x)在区间[1,+∞)上为增函数,求实数a的取值范围; (Ⅱ)若x=-
(Ⅲ)在(Ⅱ)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b的取值范围;若不存在,试说明理由. |
答案
(Ⅰ)由题意得f′(x)=3x2-2ax-3,
∵f(x)在区间[1,+∞)上是增函数,
∴当x∈[1,+∞)时,恒有f′(x)≥0,
即3x2-2ax-3≥0在区间[1,+∞)上恒成立,
由△=4a2+36>0,
≤1且f′(1)=-2a≥0,a 3
解得a≤0,
(Ⅱ)依题意得f′(-
)=0,1 3
+1 3
a-3=0,a=4,2 3
∴f(x)=x3-4x2-3x,
令f′(x)=3x2-8x-3=0,
解得x1=-
,x2=3,1 3
而f(1)=-6,f(3)=-18,f(-
)=-12,1 3
故f(x)在区间[1,4]上的最大值是f(1)=-6.
(Ⅲ)若函数g(x)=bx的图象与函数f(x)的图象恰有3个不同的交点,
即方程x3-4x2-3x=bx恰有3个不等的实数根,
而x=0是方程x3-4x2-3x=bx的一个实数根,则
方程x2-4x-3-b=0有两个非零实数根,
则
,△=16+4(b+3)>0 -3-b≠0
即b>-7且b≠-3,
故满足条件的b存在,其取值范围是(-7,-3)∪(-3,+∞).