题目内容

(2011•揭阳一模)已知函数f(x)=x3-ax2-x+2.(a∈R).
(1)当a=1时,求函数f(x)的极值;
(2)若对?x∈R,有f′(x)≥|x|-
43
成立,求实数a的取值范围.
分析:(1)当a=1时,f(x)=x3-x2-x+2,求导函数,确定函数的单调性,从而可求函数f(x)的极值;
(2)求导函数f'(x)=3x2-2ax-1,对?x∈R,f′(x)≥|x|-
4
3
成立,可转化为3x2-2ax-1≥|x|-
4
3
对?x∈R成立,分类讨论,利用分离参数法,可求实数a的取值范围.
解答:解:(1)当a=1时,f(x)=x3-x2-x+2,求导函数可得f'(x)=3x2-2x-1=(x-1)(3x+1),(2分)
令f'(x)=0,解得x1=-
1
3
x2=1

当f'(x)>0时,得x>1或x<-
1
3
;当f'(x)<0时,得-
1
3
<x<1

当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:
x (-∞,-
1
3
)
-
1
3
(-
1
3
,1)
1 (1,+∞)
f'(x) + 0 - 0 +
f(x) 单调递增 极大 单调递减 极小 单调递增
(4分)
∴当x=-
1
3
时,函数f(x)有极大值,f(x)极大=f(-
1
3
)=2
5
27
,(5分)
当x=1时函数f(x)有极小值,f(x)极小=f(1)=(16分)
(2)∵f'(x)=3x2-2ax-1,∴对?x∈R,f′(x)≥|x|-
4
3
成立,
3x2-2ax-1≥|x|-
4
3
对?x∈R成立,(7分)
①当x>0时,有3x2-(2a+1)x+
1
3
≥0
,即2a+1≤3x+
1
3x
,对?x∈(0,+∞)恒成立,(9分)
3x+
1
3x
≥2
3x•
1
3x
=2
,当且仅当x=
1
3
时等号成立,∴2a+1≤2⇒a≤
1
2
(11分)
②当x<0时,有3x2+(1-2a)x+
1
3
≥0
,即1-2a≤3|x|+
1
3|x|
,对?x∈(-∞,0)恒成立,
3|x|+
1
3|x|
≥2
3|x|•
1
3|x|
=2
,当且仅当x=-
1
3
时等号成立,
1-2a≤2⇒a≥-
1
2
(13分)
③当x=0时,a∈R
综上得实数a的取值范围为[-
1
2
1
2
]
.(14分)
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性与极值,考查恒成立问题,解题的关键是分类讨论、分离参数.
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