已知函數(shù)g(x)=
1
3
ax3+2x2-2x
,函數(shù)f(x)是函數(shù)g(x)的導函數(shù).
(1)若a=1,求g(x)的單調(diào)減區(qū)間;
(2)若對任意x1,x2∈R且x1≠x2,都有f(
x1+x2
2
)<
f(x1)+f(x2)
2
,求實數(shù)a的取值范圍;
(3)在第(2)問求出的實數(shù)a的范圍內(nèi),若存在一個與a有關的負數(shù)M,使得對任意x∈[M,0]時|f(x)|≤4恒成立,求M的最小值及相應的a值.
(1)當a=1時,g(x)=
1
3
x3+2x2-2x,g′(x)=x2+4x-2 …(1分)
由g′(x)<0解得-2-
6
<x<-2+
6
        …(2分)
∴當a=1時函數(shù)g(x)的單調(diào)減區(qū)間為 (-2-
6
,2+
6
);…(3分)
(2)易知f(x)=g′(x)=x2+4x-2
依題意知  f(
x1+x2
2
)-
f(x1)+f(x2)
2
=a(
x1+x2
2
2+4×
x1+x2
2
-2-
a
x21
+4x1-2+a
x22
+4x2-2
2

=-
a
4
(x1-x22<0 …(5分)
因為x1≠x2,所以a>0,即實數(shù)a的取值范圍是(0,+∞);…(6分)
(3)易知f(x)=ax2+4x-2=a(x+
2
a
2-2-
4
a
,a>0.
顯然f(0)=-2,由(2)知拋物線的對稱軸x=-
2
a
<0    …(7分)
①當-2-
4
a
<-4即0<a<2時,M∈(-
2
a
,0)且f(M)=-4
令ax2+4x-2=-4解得  x=
-2±
4-2a
a
        …(8分)
此時M取較大的根,即M=
-2+
4-2a
a
=
-2
4-2a
+2
…(9分)
∵0<a<2,∴M=
-2+
4-2a
a
=
-2
4-2a
+2
>-1     …(10分)
②當-2-
4
a
≥-4即a≥2時,M<-
2
a
且f(M)=4
令ax2+4x-2=4解得 x=
-2±
4+6a
a
            …(11分)
此時M取較小的根,即 M=
-2±
4+6a
a
=
-6
4+6a
-2
…(12分)
∵a≥2,∴M=
-2±
4+6a
a
=
-6
4+6a
-2
≥-3當且僅當a=2時取等號  …(13分)
由于-3<-1,所以當a=2時,M取得最小值-3  …(14分)
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

已知函數(shù)g(x)=1-cos(πx+2φ)(0<φ<
π
2
)
的圖象過點(
1
2
,  2)
,若有4個不同的正數(shù)xi滿足g(xi)=M(0<M<1),且xi<4(i=1,2,3,4),則x1+x2+x3+x4等于
 

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

已知函數(shù)g(x)=
1-x21+x2
(x≠0,x≠±1,x∈R)
的值域為A,定義在A上的函數(shù)f(x)=x-2-x2(x∈A).
(1)判斷函數(shù)f(x)的奇偶性;
(2)判斷函數(shù)f(x)的單調(diào)性并用定義證明;
(3)解不等式f(3x+1)>f(5x+1).

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

已知函數(shù)g(x)=
1-2x1+2x
.判斷并證明函數(shù)g(x)的單調(diào)性.

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

已知函數(shù)g(x)=1+x-
x2
2
+
x3
3
-
x4
4
+…+
x2013
2013
,則函數(shù)g(x+3)的零點所在的區(qū)間為( 。
A、(-1,0)
B、(-4,-3)
C、(-3,-2)或(-2,-1)
D、(1,2)

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

已知函數(shù)g(x)=
-1,x>0
0,x=0
1,x<0
,函數(shù)f(x)=x2?g(x),則滿足不等式f(a-2)+f(a2)>0的實數(shù)a的取值范圍是(  )
A、(-2,1)
B、(-1,2)
C、(-∞,-2)∪(1,+∞)
D、(-∞,-1)∪(2,+∞)

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