问题 解答题
已知函数f(x)=x3+(1-a)x2-a(a+2)x(a∈R),f′(x)为f(x)的导数.
(1)当a=-3时,求y=f(x)的单调区间和极值;
(2)设g(x)=
19
6
x-
1
3
,是否存在实数x1=-
1
3
,对于任意的x1∈[-1,1],存在x2∈[0,2],使得f′(x1)+2ax1=g(x2)成立?若存在,求出
1
3
≤h(x1)≤6
的取值范围;若不存在,说明理由.
答案

(1)当a=-3时,f(x)=x3+4x2-3x,f'(x)=3x2+8x-3,

令f'(x)=0得:x1=-3、x2=

1
3

所以f(x)在(-3,

1
3
)单调递减.在(-∞,-3),(
1
3
,+∞)
单调递增   

所以f(x)极大=f(-3)=18,f(x)极小=f(

1
3
)=-
14
27

(2)在[0,2]上g(x)=

19
6
x-
1
3
是增函数,故对于x2∈[0,2],g(x2)∈[-
1
3
,6]

h(x1)=f′(x1)+2ax1=3

x21
+2x1-a(a+2),x1∈[-1,1].h'(x1)=6x1+2,

由h'(x1)=0,得x1=-

1
3

要使对于任意的x1∈[-1,1],存在x2∈[0,2]使得h(x1)=g(x2)成立,只需在[-1,1]上,

-

1
3
≤h(x1)≤6,

在(-1,-

1
3
)上h′(x1)<0,在(-
1
3
,1)上h′(x1)>0,

x1=-

1
3
时,h(x1)有极小值h(-
1
3
)=-
1
3
-a2-2a

∵h(-1)=1-a2-2a,h(1)=5-a2-2a,

∵在[-1,1]上,h(x1)只有一个极小值,

故h(x1)的最小值为-

1
3
-a2-2a,

1-a2-2a≤6
5-a2-2a≤6
-
1
3
-a2-2a≥-
1
3

解得-2≤a≤0.

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