题目内容

已知函数f(x)=x3+ax2+
3
2
x+
3
2
a
(a为实数)
(I)若函数f(x)的图象上有与x轴平行的切线,求a的取值范围;
(II)若f(x)在x=-1时有极值,证明对任意的x1,x2∈(-1,0),不等式|f(x1)-f(x2)|<
5
16
恒成立.
分析:(I)先求函数f(x)=x3+ax2+
3
2
x+
3
2
a
的导函数,函数f(x)的图象上有与x轴平行的切线,即导函数为零时有实数解,再令方程的判别式大于或等于零即可得a的范围;
(II)先由f′(-1)=0求出a值,令导函数大于零,解不等式可得函数的增区间,令导函数小于零,解不等式可得函数的减区间,然后求函数f(x)在[-1,0]上的最大值和最小值,当这两个值差的绝对值小于
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,即可证得结论.
解答:解:∵f(x)=x3+ax2+
3
2
x+
3
2
a
,∴f′(x)=3x2+2ax+
3
2

(I)∵函数f(x)的图象有与x轴平行的切线,
∴f′(x)=0有实数解则△=4a2-4×3×
3
2
≥0
a2
9
2

所以a的取值范围是(-∞,-
3
2
2
]∪[
3
2
2
,+∞)

(2)∵f′(-1)=0,∴3-2a+
3
2
=0
a=
9
4

f′(x)=3x2+
9
2
x+
3
2
=3(x+
1
2
)(x+1)

由f'(x)>0得x<-1或x>-
1
2

f′(x)<0得-1<x<-
1
2

∴f(x)的单调递增区间是(-∞,-1),(-
1
2
,+∞)

单调减区间为(-1,-
1
2
)

∴f(x)的最大值为f(-1)=
25
8

f(x)的极小值为f(-
1
2
)=
49
16
,又f(0)=
27
8

∴f(x)在[-1,0]上的最大值M=
27
8

最小值m=
49
16
∴对任意x1,x2∈(-1,0),
恒有|f(x1)-f(x2)|<M-m=
27
8
-
49
16
=
5
16
点评:本题主要考查了利用导数研究曲线上某点切线方程,以及利用导数研究函数的单调性,同时考查了计算能力和转化的思想,属于中档题.
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