题目内容

已知函数f(x)=x3+
3
2
(1-a)x2-3ax+1,求不等式-1≤f(x)≤1对x∈[0,
3
]恒成立,试求实数a的值.
考点:函数恒成立问题
专题:函数的性质及应用,导数的综合应用,不等式的解法及应用
分析:根据函数解析式,求出导函数,分a=-1,a<-1和a>-1三种情况,分别分析导函数的符号,进而可得不同情况下f (x)的单调区间,由x∈[0,
3
]时函数的值域为
[-1,1]列式求解a的值.
解答: 解:∵f (x)=x3+
3
2
(1-a)x2-3ax+1,
∴f′(x)=3x2-3(1-a)x-3a,
当a=-1时,f′(x)≥0恒成立,f (x)的单调增区间为R,
f(0)=1,f(
3
)=(
3
)3+9+3
3
+1=6
3
+10
,不满足题意;
当a<-1时,由f′(x)>0,得x<1或x>-a,
故f (x)的单调增区间为(-∞,1)和(-a,+∞),f (x)的单调减区间为(1,-a),
不等式-1≤f(x)≤1对x∈[0,
3
]不恒成立;
当a>-1时,由f′(x)>0,得x<-a或x>1,
故f (x)的单调增区间为(-∞,-a)和(1,+∞),f (x)的单调减区间为(-a,1),
∵f(0)=1,
∴要使不等式-1≤f(x)≤1对x∈[0,
3
]恒成立,
-a≤0
f(1)=
7
2
-
9
2
a≥-1
f(
3
)=
6
3
+11
2
-
9+6
3
2
a≤1
,解得:a=1.
综上,满足不等式-1≤f(x)≤1对x∈[0,
3
]恒成立的实数a的值为1.
点评:本题主要考查利用导数研究函数的单调性等性质,及导数应用等基础知识,同时考查推理论证能力,正确分类是解答该提的关键,是中高档题.
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