> 数学 >
设函数f(x)=
1
3
x3
1
2
(2a−1)x2+[a2−a−f′(a)]x+b,(a,b∈
R)
(1)求f′(a)的值;
(2)若对任意的a∈[0,1],函数f(x)在x∈[0,1]上的最小值恒大于1,求b的取值范围.
人气:149 ℃ 时间:2020-04-15 20:00:47
解答
(1)∵f(X)=
1
3
x3
1
2
(2a−1)x2+[a2−a−f(a)]x+b(a,b∈
R)
∴f′(x)=x2-(2a-1)x+a2-a-f′(a),
∴f′(a)=a2-(2a-1)a+a2-a-f′(a),
∴f'(a)=0.
(2)∵f(X)=
1
3
x3
1
2
(2a−1)x2+[a2−a−f(a)]x+b(a,b∈
R)
∴f′(x)=x2-(2a-1)x+a2-a-f′(a),
∴f′(a)=a2-(2a-1)a+a2-a-f′(a),
∴f′(a)=0.
∴f′(x)=x2-(2a-1)x+(a2-a)=[x-(a-1)](x-a),
令f′(x)>0,得x<a-1,或x>a;令f′(x)<0,得a-1<x<a,
∴f(x)在(-∞,a-1]上单调递增,在[a-1,a]上单调递减,在[a,+∞)上单调递增,
∵0≤a≤1,∴f(x)在x∈[0,1]上的最小值为f(a)=
1
3
a3
1
2
a2+b

1
3
a3
1
2
a2+b>1
在a∈[0,1]上恒成立.
即b>-
1
3
a3+
1
2
a2+1
在a∈[0,1]上恒成立,
g(x)=−
1
3
x2+
1
2
x2+1(0≤x≤1)

则g′(x)=-x2+x=-x(x-1)≥0,
∴g(x)在x∈[0,1]上单调递增,
1≤g(x)≤
7
6

b>
7
6
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