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  • 已知函數(shù)f (x)=x3+3/2(1-a)x2-3ax+1,a>0. (Ⅰ) 證明:對(duì)于正數(shù)a,存在正數(shù)p,使得當(dāng)x∈[0,p]時(shí),有-1≤f (x)≤1; (Ⅱ) 設(shè)(Ⅰ)中的p的最大值為g(a),求g(a)的最大值.

    已知函數(shù)f (x)=x3+
    3
    2
    (1-a)x2-3ax+1,a>0.
    (Ⅰ) 證明:對(duì)于正數(shù)a,存在正數(shù)p,使得當(dāng)x∈[0,p]時(shí),有-1≤f (x)≤1;
    (Ⅱ)  設(shè)(Ⅰ)中的p的最大值為g(a),求g(a)的最大值.
    數(shù)學(xué)人氣:358 ℃時(shí)間:2019-08-20 17:23:54
    優(yōu)質(zhì)解答
    (Ⅰ) 由于 f′(x)=3x2+3(1-a)x-3a=3(x+1)(x-a),且a>0,
    故f (x)在[0,a]上單調(diào)遞減,在[a,+∞)上單調(diào)遞增.
    又f (0)=1,f (a)=-
    1
    2
    a3-
    3
    2
    a2+1=
    1
    2
    (1-a)(a+2)2-1.
    當(dāng)f (a)≥-1時(shí),取p=a.
    此時(shí),當(dāng)x∈[0,p]時(shí)有-1≤f (x)≤1成立.
    當(dāng)f (a)<-1時(shí),由于f (0)+1=2>0,f (a)+1<0,
    故存在p∈(0,a)使得f (p)+1=0.
    此時(shí),當(dāng)x∈[0,p]時(shí)有-1≤f (x)≤1成立.
    綜上,對(duì)于正數(shù)a,存在正數(shù)p,使得當(dāng)x∈[0,p]時(shí),有-1≤f (x)≤1.
    …(7分)
    (Ⅱ) 由(Ⅰ)知f (x)在[0,+∞)上的最小值為f (a).
    當(dāng)0<a≤1時(shí),f (a)≥-1,則g(a)是方程f (p)=1滿足p>a的實(shí)根,
    即2p2+3(1-a)p-6a=0滿足p>a的實(shí)根,所以
    g(a)=
    3(a-1)+
    9a2+30a+9
    4

    又g(a)在(0,1]上單調(diào)遞增,故
    g(a)max=g(1)=
    3

    當(dāng)a>1時(shí),f (a)<-1.
    由于f (0)=1,f (1)=
    9
    2
    (1-a)-1<-1,故
    [0,p]?[0,1].
    此時(shí),g(a)≤1.
    綜上所述,g(a)的最大值為
    3

    …(14分)
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