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已知函数f(x)=-x3+ax2+b.在x=0.x=4处取得极值.且极小值为-1.求f(x)的解析式,(II)若x∈[0.1].函数f(x)图象上的任意一点的切线斜率为k.当k≥-1恒成立时.求实数a

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 15:37:15分类:高中数学题库

已知函数f(x)=-x3+ax2+b(a、b∈R).
(I)若函数f(x)在x=0,x=4处取得极值,且极小值为-1,求f(x)的解析式;
(II)若x∈[0,1],函数f(x)图象上的任意一点的切线斜率为k,当k≥-1恒成立时,求实数a的取值范围.在线课程解:(I)由f′(x)=-3x2+2ax得
∴得a=6.(3分)
当x<0,f′(x)<0.当0<x<4时,f′(x)>0.
故当x=0时,f(x)达到极小值f(0)=b,∴b=-1.
∴f(x)=-x3+6x2-1;(6分)
(II)当x∈[0,1]时,
k=f′(x)=-3x2+2ax≥-1恒成立,
即令g(x)=3x2-2ax-1≤0
对一切x∈[0,1]恒成立,(9分)
只需即a≥1.
所以,实数a的取值范围为[1,+∞).(12分)
分析:(I)通过求函数的导数,函数f(x)在x=0,x=4处取得极值,就是x=0,x=4时导数为0,求出a,利用极小值为-1,求出b,可得f(x)的解析式;
(II)x∈[0,1],函数f(x)图象上的任意一点的切线斜率为k,k≥-1恒成立,就是导函数的值域大于-1恒成立,再用二次函数根与系数的关系,求实数a的取值范围.
点评:本题考查待定系数法求函数解析式,函数恒成立问题,利用导数研究函数的极值,二次函数根与系数的关系,是中档题.