已知函數(shù)和函數(shù)f(x)=ax3-x2+1(a為常數(shù))
(1)當a>0時,求函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間;
(2)若方程f(x)=0有三個不同的解,求實數(shù)a的取值范圍.
【答案】
分析:(1)函數(shù)f(x)的導(dǎo)數(shù)為:f′(x)=3ax
2-2x=x(3ax-2),由條件a>0得到不等式f′(x)<0的解集是(0,
),所以函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是(0,
);
(2)有關(guān)三次多項式的零點問題,可以轉(zhuǎn)化為函數(shù)的極大值和極小值與0比較大小的問題.方程f(x)=0有三個不同的解,即可轉(zhuǎn)化為[f(x)]
極大•[f(x)]
極小<0,由此不難得出滿足條件的實數(shù)a的取值范圍.
解答:解:(1)函數(shù)f(x)=ax
3-x
2+1的導(dǎo)數(shù)為:
f′(x)=3ax
2-2x=x(3ax-2)
f′(x)=0⇒x
1=0,x
2=
>0 (a>0)
不等式f′(x)<0的解集是(0,
),
∴當a>0時,求函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是(0,
)
(2)當a>0時,由(1)可得函數(shù)f(x)=ax
3-x
2+1在(-∞,0)和(
,+∞)上為增函數(shù),
在(0,
)上為減函數(shù),而方程f(x)=0有三個不同的解
∴f(0)>0且
,解之得
同理,得到當a<0時,使方程f(x)=0有三個不同的解的
綜上所述,得到符合題意的a的取值范圍是:
點評:本題以三次多項式函數(shù)為例,考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和三次多項式函數(shù)的零點問題,屬于中檔題.