已知函數(shù)f(x)=x3+(1-a) x2-a(a+2)x+b(a,b∈R).
(I)若函數(shù)f(x)的圖象過原點,且在原點處的切線斜率是-3,求a,b的值;
(Ⅱ)若函數(shù)f(x)在區(qū)間(-1,1)上不單調(diào),求a的取值范圍.
【答案】
分析:(Ⅰ)先求導數(shù):f'(x)=3x
2+2(1-a)x-a(a+2),再利用導數(shù)求出在x=-1處的導函數(shù)值,再結(jié)合導數(shù)的幾何意義即可求出切線的斜率.列出關(guān)于a,b等式解之,從而問題解決.
(Ⅱ)根據(jù)題中條件:“函數(shù)f(x)在區(qū)間(-1,1)不單調(diào),”等價于“導函數(shù)f'(x)在(-1,1)既能取到大于0的實數(shù),又能取到小于0的實數(shù)”,由于導函數(shù)是一個二次函數(shù),有兩個根,故問題可以轉(zhuǎn)化為到少有一根在在區(qū)間(-1,1)內(nèi),先求兩根,再由以上關(guān)系得到參數(shù)的不等式,解出兩個不等式的解集,求其并集即可;
解答:解析:(Ⅰ)由題意得f'(x)=3x
2+2(1-a)x-a(a+2)
又
,
解得b=0,a=-3或a=1
(Ⅱ)函數(shù)f(x)在區(qū)間(-1,1)不單調(diào),等價于
導函數(shù)f'(x)[是二次函數(shù)],在(-1,1有實數(shù)根但無重根.
∵f'(x)=3x
2+2(1-a)x-a(a+2)=(x-a)[3x+(a+2)],
令f'(x)=0得兩根分別為x=a與x=
若a=
即a=-
時,此時導數(shù)恒大于等于0,不符合題意,
當兩者不相等時即a≠-
時
有a∈(-1,1)或者
∈(-1,1)
解得a∈(-5,1)且a≠-
綜上得參數(shù)a的取值范圍是(-5,-
)∪(-
,1)
點評:本小題主要考查函數(shù)單調(diào)性的應用、函數(shù)奇偶性的應用、不等式的解法等基礎知識,考查運算求解能力,考查數(shù)形結(jié)合思想、化歸與轉(zhuǎn)化思想.屬于基礎題.