题目内容

已知函数f(x)=
1
3
x3+
1
2
ax2-(a+2)x+b(a,b∈R)在[-1,1]上是减函数.
(1)求实数a的取值范围;
(2)设
1
2
<a<1,若对任意实数u、v∈[a-1,a],不等式|f(u)-f(v)|≤
29
12
恒成立,求实数a的最小值.
考点:导数在最大值、最小值问题中的应用
专题:导数的综合应用
分析:(1)由已知得x∈[-1,1]时,f′(x)=x2+ax-a-2≤0恒成立,由此能求出a≥-
1
2

(2)由已知得
1
2
<a<1,-
1
2
<a-1<0,[a-1,a]?[-1,1],f(x)在[a-1,a]上是减函数,从而得到fmax-fmin
29
12
,由此能求出实数a的最小值.
解答: 解:(1)∵f(x)=
1
3
x3+
1
2
ax2-(a+2)x+b,
∴f′(x)=x2+ax-a-2,
由函数f(x)=
1
3
x3+
1
2
ax2-(a+2)x+b(a,b∈R)在[-1,1]上是减函数得:
x∈[-1,1]时,f′(x)=x2+ax-a-2≤0恒成立.(3分)
f′(1)=1+a-a-2≤0
f′(-1)=1-a-a-2≤0

解得a≥-
1
2
.(6分)
(2)∵
1
2
<a<1,∴-
1
2
<a-1<0,
∴[a-1,a]?[-1,1],
故f(x)在[a-1,a]上是减函数,(7分)
∴fmax=f(a-1)=
1
3
(a-1)3+
1
2
a(a-1)2-(a+2)(a-1)+b,
fmin=f(a)=
1
3
a3+
1
2
a3-a(a+2)+b.
依条件有fmax-fmin
29
12

∴fmax-fmin=-2a2+
5
2
a+
5
3
29
12
,(11分)
即8a2-10a+3≥0,
a≥
3
4
或a≤
1
2

1
2
<a<1,∴amin=
3
4
.(13分)
点评:本题重点考查利用导数研究函数的性质,利用函数的性质解决不等式、方程问题.重点考查学生的代数推理论证能力.解题时要认真审题,注意导数性质的合理运用.
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