(1)当
时,若存在x∈[-3,-1]使得f′(x)>0成立,求b的取值范围;(2)求证:函数y=f′(x)在(-1,0)内至少有一个零点;
(3)若函数f(x)为奇函数,且在x=1处的切线垂直于直线x+2y-3=0,关于x的方程
在[-1,t](t>-1)上有且只有一个实数根,求实数t的取值范围.在线课程
解:(1)当
时,f′(x)=
=
,其对称轴为直线x=-b,当
,解得
,当
,b无解,所以b的取值范围为
;(4分)(2)因为f′(x)=3ax2+2bx+(b-a),
∴f′(0)=b-a,f'(-1)=2a-b,
.由于a,b不同时为零,所以
,故结论成立.(3)因为f(x)=ax3+bx2+(b-a)x为奇函数,所以b=0,所以f(x)=ax3-ax,
又f(x)在x=1处的切线垂直于直线x+2y-3=0.
所以a=1,即f(x)=x3-x.因为

所以f(x)在
上是増函数,在
上是减函数,由f(x)=0解得x=±1,x=0,如图所示,当
时,
,即
,解得
;当
时,
,解得
;当t=0时,显然不成立;当
时,
,即
,解得
;当
时,
,故
.所以所求t的取值范围是
或
.分析:(1)当
时,f′(x)=
=
,由二次函数的性质,分类讨论可得答案;(2)因为f′(x)=3ax2+2bx+(b-a),所以f′(0)=b-a,f'(-1)=2a-b,
.再由a,b不同时为零,所以
,故结论成立;(3)将“关于x的方程
在[-1,t](t>-1)上有且只有一个实数根”转化为“函数f(x)与
的交点”问题解决,先求函数f(x)因为f(x)=ax3+bx2+(b-a)x为奇函数,可解得b=0,所以f(x)=ax3-ax,再由“f(x)在x=1处的切线垂直于直线x+2y-3=0”解得a,从而得到f(x),再求导,由
,知f(x
上是増函数,在
上是减函数,明确函数的变化规律,再研究两个函数的相对位置求解.点评:本题主要考查利用导数法研究函数的单调性,主要涉及了函数的奇偶性,函数的图象和性质以及方程的根转化为函数图象的交点解决等问题.