Question

已知對(duì)任意m∈R，直線x+y+m=0都不是f（x）=x³-3ax（a∈R）的切線．
（I）求a的取值范圍；
（II）求證在x∈[-1，1]上至少存在一個(gè)x₀，使得成立．

Answer 1

解：（I）f'（x）=3x²-3a∈[-3a，+∞），
∵對(duì)任意m∈R，直線x+y+m=0都不是y=f（x）的切線，
∴-1∉[-3a，+∞），-1＜-3a，實(shí)數(shù)a的取值范圍是；
（II）證明：在x∈[-1，1]上至少存在一個(gè)x₀，使得成立等價(jià)于當(dāng)x∈[-1，1]時(shí)，，
設(shè)g（x）=|f（x）|，g（x）在x∈[-1，1]上是偶函數(shù)，故只要證明當(dāng)x∈[0，1]時(shí)，，
①當(dāng)a≤0時(shí)，f'（x）≥0，f（x）在[0，1]上單調(diào)遞增且f（0）=0，g（x）=f（x），；
②當(dāng)，，列表：

f（x）在上遞減，在上遞增，
∵，
∴時(shí)，g（x）=-f（x），時(shí)，g（x）=f（x），
∴，
若，即，則
若，即，則；
∴在x∈[-1，1]上至少存在一個(gè)x₀，使得成立．
分析：（I）求出f（x）導(dǎo)函數(shù)的值域，由直線x+y+m=0都不是f（x）=x³-3ax的切線得到-1不屬于導(dǎo)函數(shù)的值域，得到關(guān)于a的不等式，求出解集得到a的取值范圍即可；
（II）要證的問題等價(jià)于當(dāng)x∈[-1，1]時(shí)，，設(shè)g（x）=|f（x）|，g（x）在x∈[-1，1]上是偶函數(shù)，故只要證明當(dāng)x∈[0，1]時(shí)，，分a小于等于0和a大于0小于兩種情況，討論f'（x）的正負(fù)化簡(jiǎn)絕對(duì)值并得到函數(shù)的增減區(qū)間，根據(jù)函數(shù)的增減性分別求出|f（x）|的最小值比大得證．
點(diǎn)評(píng)：此題是一道綜合題，要求學(xué)生會(huì)利用導(dǎo)數(shù)求曲線上某點(diǎn)切線方程的斜率，掌握不等式恒成立時(shí)所取的條件以及導(dǎo)數(shù)在最值問題中的應(yīng)用．