题目内容

已知函数f(x)=
1
3
ax3+bx
,a,b是都不为零的常数.
(1)若函数f(x)在R上是单调函数,求a,b满足的条件;
(2)设函数g(x)=f′(x)-b-ex,若g(x)有两个极值点x1,x2,求实数a的取值范围.
考点:导数在最大值、最小值问题中的应用,函数零点的判定定理
专题:导数的综合应用
分析:(1)若函数f(x)在R上是单调函数,只要f'(x)=ax2+b>0或f'(x)=ax2+b<0即可,即△<0即可;
(2)由题意得若g(x)有两个极值点x1,x2,则则x1,x2是g'(x)=2ax-ex=0的两个根,
即方程2a=
ex
x
有两个根,设h(x)=
ex
x
,利用导数求得h(x)的最小值,h(x)min即可求得结论.
解答: 解(1)f'(x)=ax2+b,若函数f(x)是单调函数,则由△<0得ab>0.
(2)由g(x)=ax2-ex,若g(x)有两个极值点x1,x2
则x1,x2是g'(x)=2ax-ex=0的两个根,又x=0不是该方程的根,所以方程2a=
ex
x
有两个根,
h(x)=
ex
x
,求导得:h′(x)=
ex(x-1)
x2

①当x<0时,h(x)<0,且h'(x)<0,h(x)单调递减;
②当x>0时,h(x)>0,
若0<x<1,h'(x)<0,h(x)单调递减;
若x>1,h'(x)>0,h(x)单调递增;
若方程2a=
ex
x
有两个根,只需:2a>h(1)=e,
所以a>
e
2
点评:本题考查利用导数判断函数的单调性及求函数的最值知识,考查学生运用转化和划归思想解决问题的能力,属难题.
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