题目内容

已知函数f(x)=
1
3
x3-ax2+1.
(Ⅰ)若函数f(x)的图象关于点(0,1)对称,直接写出a的值;
(Ⅱ)求函数f(x)的单调递减区间;
(Ⅲ)若f(x)≥1在区间[3,+∞)上恒成立,求a的最大值.
考点:利用导数求闭区间上函数的最值,利用导数研究函数的单调性
专题:导数的综合应用
分析:(Ⅰ)利用y=
1
3
x3的对称中心,通过平移变换,函数f(x)的图象关于点(0,1)对称,直接写出a的值;
(Ⅱ)求出函数的导数,利用a与0大小比较,分类讨论通过等号的符号,求函数f(x)的单调递减区间;
(Ⅲ)利用f(x)≥1在区间[3,+∞)上恒成立,转化为a的不等式,然后求解最值,即可求a的最大值.
解答: (共14分)
解:(Ⅰ)函数y=
1
3
x3的对称中心(0,0),平移变换后函数f(x)=
1
3
x3+1的对称中心(0,1),
∴a的值是0.…(2分)
(Ⅱ)f'(x)=x2-2ax.…(4分)
当a=0时,f'(x)≥0,f(x)在(-∞,+∞)内单调递增;
当a>0时,由f'(x)<0得:0<x<2a;
当a<0时,由f'(x)<0得:2a<x<0.…(7分)
综上所述,当a=0时,无递减区间;当a>0时,f(x)的单调递减区间是(0,2a);
当a<0时,f(x)的单调递减区间是(2a,0).
(Ⅲ)因为 f(x)≥1在区间[3,+∞)上恒成立,即
1
3
x3-ax2≥0
在区间[3,+∞)上恒成立.
所以 a≤
1
3
x
在区间[3,+∞)上恒成立.…(10分)
因为 x≥3,
所以 
1
3
x≥1
.…(11分)
所以 a≤1.…(13分)
所以 若f(x)≥1在区间[3,+∞)上恒成立,a的最大值为1.…(14分)
点评:本题考查函数的对称性,导函数求解函数的单调区间,函数的恒成立问题的应用,考查分类讨论转化思想的应用,是中档题.
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