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  • 已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+4在(-∞,0)上是增函數(shù),在(0,1)上是減函數(shù). (Ⅰ)求b的值; (Ⅱ)當(dāng)x≥0時(shí),曲線y=f(x)總在直線y=a2x-4上方,求a的取值范圍.

    已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+4在(-∞,0)上是增函數(shù),在(0,1)上是減函數(shù).
    (Ⅰ)求b的值;
    (Ⅱ)當(dāng)x≥0時(shí),曲線y=f(x)總在直線y=a2x-4上方,求a的取值范圍.
    數(shù)學(xué)人氣:203 ℃時(shí)間:2020-01-30 11:30:37
    優(yōu)質(zhì)解答
    (Ⅰ)∵f(x)=x3+ax2+bx+4,
    ∴f′(x)=3x2+2ax+b.
    ∵f(x)在(-∞,0)上是增函數(shù),在(0,1)上是減函數(shù),
    ∴當(dāng)x=0時(shí),f(x)有極大值,即f′(x)=0,
    ∴b=0.
    (Ⅱ)f′(x)=3x2+2ax=x(3x+2a),
    ∵f(x)在(-∞,0)上是增函數(shù),在(0,1)上是減函數(shù),
    ?
    2
    3
    a≥1
    ,即a≤?
    3
    2

    ∵曲線y=f(x)在直線y=a2x-4的上方,
    設(shè)g(x)=(x3+ax2+4)-(a2x-4),
    ∴在x∈[0,+∝)時(shí),g(x)≥0恒成立.
    ∵g′(x)=3x2+2ax-a2=(3x-a)(x+a),
    令g′(x)=0,兩個(gè)根為-a,
    a
    3
    ,且
    a
    3
    <0<?a
    ,
    x(0,-a)-a(-a,+∞)
    g′(x)-0+
    g(x)單調(diào)遞減極小值單調(diào)遞增
    ∴當(dāng)x=-a時(shí),g(x)有最小值g(-a).
    令g(-a)=(-a3+a3+4)-(-a3-4)>0,
    ∴a3>-8,由a≤?
    3
    2

    ∴-2<a≤ ?
    3
    2
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