题目内容

19.定义:如果函数f(x)在[m,n]上存在x1,x2(m<x1<x2<n)满足f′(x1)=$\frac{f(n)-f(m)}{n-m}$,f′(x2)=$\frac{f(n)-f(m)}{n-m}$,则称函数f(x)是[m,n]上的“双中值函数”.已知函数f(x)=x3-x2+a是[0,a]上“双中值函数”,则实数a的取值范围是(  )
A.($\frac{1}{3}$,$\frac{1}{2}$)B.($\frac{1}{2}$,3)C.($\frac{1}{2}$,1)D.($\frac{1}{3}$,1)

分析 令f′(x)=3x2-2x=$\frac{f(a)-f(0)}{a-0}$=a2-a,a2-a=3x2-2x,x∈[0,a].令g(x)=3x2-2x-a2+a,根据函数f(x)=x3-x2+a是[0,a]上“双中值函数”,可得方程3x2-2x-a2+a=0在x∈(0,a)有两个不等实数根.必须满足:g(0)>0,$g(\frac{1}{3})$<0,g(a)>0.解出即可得出.

解答 解:令f′(x)=3x2-2x=$\frac{f(a)-f(0)}{a-0}$=a2-a,
∴a2-a=3x2-2x,x∈[0,a].
令g(x)=3x2-2x-a2+a,
∵函数f(x)=x3-x2+a是[0,a]上“双中值函数”,
∴方程3x2-2x-a2+a=0在x∈(0,a)有两个不等实数根.
∴g(0)>0,$g(\frac{1}{3})$<0,g(a)>0.
解得$\frac{1}{2}<a<$1.
∴实数a的取值范围是$(\frac{1}{2},1)$.
故选:C.

点评 本题考查了导数的运算法则、函数的性质、方程与不等式的解法,考查了推理能力与计算能力,属于难题.

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