题目内容
【题目】已知函数f(x)=x3﹣6x2+9x,g(x)= x3﹣ x2+ax﹣ (a>1)若对任意的x1∈[0,4],总存在x2∈[0,4],使得f(x1)=g(x2),则实数a的取值范围为( )
A.(1, ]
B.[9,+∞)??
C.(1, ]∪[9,+∞)
D.[ , ]∪[9,+∞)
【答案】C
【解析】解:函数f(x)=x3﹣6x2+9x,导数为f′(x)=3x2﹣12x+9=3(x﹣1)(x﹣3), 可得f(x)的极值点为1,3,
由f(0)=0,f(1)=4,f(3)=0,f(4)=4,
可得f(x)在[0,4]的值域为[0,4];
g(x)= x3﹣ x2+ax﹣ (a>1),
导数为g′(x)=x2﹣(a+1)x+a=(x﹣1)(x﹣a),
当1<x<a时,g′(x)<0,g(x)递减;
当x<1或x>a时,g′(x)>0,g(x)递增.
由g(0)=﹣ ,g(1)= (a﹣1),g(a)=﹣ a3+ a2﹣ ,g(4)=13﹣4a,
当3≤a≤4时,13﹣4a≤ (a﹣1),
g(x)在[0,4]的值域为[﹣ , (a﹣1)],
由对任意的x1∈[0,4],总存在x2∈[0,4],使得f(x1)=g(x2),
可得[0,4][﹣ , (a﹣1)],
即有4≤ (a﹣1),解得a≥9不成立;
当1<a<3时,13﹣4a> (a﹣1),
g(x)在[0,4]的值域为[﹣ ,13﹣4a],
由题意可得[0,4][﹣ ,13﹣4a],
即有4≤13﹣4a,解得a≤ ,即为1<a≤ ;
当a>4时,可得g(1)取得最大值,g(4)<﹣3为最小值,
即有[0,4][13﹣4a, (a﹣1)],
可得13﹣4a≤0,4≤ (a﹣1),即a≥ ,且a≥9,
解得a≥9.
综上可得,a的取值范围是(1, ]∪[9,+∞).
故选:C.
求出f(x)的导数,可得极值点,分别求出f(0),f(1),f(3),f(4),可得值域;再求g(x)的导数,可得极值点,求出g(0),g(1),g(a),g(4),讨论a的范围,分a>4,1<a<3,3≤a≤4,比较可得值域,再由题意可得f(x)的值域包含于g(x)的值域,得到不等式,解不等式即可得到所求范围.