已知函數(shù)f(x)=x(x-a)2,g(x)=-x2+(a-1)x+a(其中a為常數(shù)).
(Ⅰ)如果函數(shù)y=f(x)和y=g(x)有相同的極值點(diǎn),求a的值;
(Ⅱ)當(dāng)x∈(0,+∞),f(x)≥(a2+a+3)x恒成立,求a的取值范圍;
(Ⅲ)記函數(shù)H(x)=[f(x)-1]•[g(x)-1],若函數(shù)y=H(x)有5個(gè)不同的零點(diǎn),求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
考點(diǎn):利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最值,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值
專題:導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用
分析:(Ⅰ)由已知得f′(x)=(3x-a)(x-a),由此利用導(dǎo)數(shù)性質(zhì)能求出a=3或a=-1.
(Ⅱ)由已知得x(x-a)2≥(a2+a+3)x在(0,+∞)上恒成立,從而x2-2ax-(a+3)≥0在(0,+∞)上恒成立,由此能求出a的取值范圍.
(Ⅲ)由題意得f(x)-1=0有3個(gè)不同的實(shí)根,g(x)-1=0有兩個(gè)不同的實(shí)根,且這兩個(gè)實(shí)根兩兩不等,由此分類討論,能求出當(dāng)a>
3
32
2
時(shí),函數(shù)y=H(x)有5個(gè)不同的零點(diǎn).
解答: 解:(Ⅰ)∵f′(x)=(3x-a)(x-a),
令f′(x)=0,解得:x=a或x=
a
3

而g(x)在x=
a-1
2
處有極大值,
a-1
2
=a,解得a=-1,或
a-1
2
=
a
3
,解得a=3,
綜上a=3或a=-1.
(Ⅱ)由已知得x(x-a)2≥(a2+a+3)x在(0,+∞)上恒成立,
∴x2-2ax-(a+3)≥0在(0,+∞)上恒成立,
令h(x)=x2-2ax-(a+3),
∵△=4(a+
1
2
)
2
+11>0,
a<0
h(0)≥0
,
解得a≤-3,∴a的取值范圍是(-∞,-3].
(Ⅲ)由題意得f(x)-1=0有3個(gè)不同的實(shí)根,
g(x)-1=0有兩個(gè)不同的實(shí)根,
且這兩個(gè)實(shí)根兩兩不等,
①g(x)-1=0有2個(gè)不同實(shí)根,
只需滿足g(
a-1
2
)>1,解得a>1或a<-3.
②f(x)-1=0有3個(gè)不同的實(shí)根,
(i)當(dāng)
a
3
>a
,即a<0時(shí),f(x)在(-∞,a)上為增函數(shù),在(a,
a
3
)上為減函數(shù),
在(
a
3
,+∞
)上為增函數(shù),在x=a處取得極大值,
而f(a)=0,不合題意,舍;
(ii)當(dāng)
a
3
=a
,即a=0時(shí),不合題意,舍;
(iii)當(dāng)
a
3
<a
,即a>0時(shí),
f(x)在(-∞,
a
3
)上為增函數(shù),在(
a
3
,a
)上為減函數(shù),
在(a,+∞)上為增函數(shù),
f(x)在x=
a
3
處取得極大值,f(
a
3
)>1,解得a>
3
32
2
,∴a>
3
32
2

∵①②要同時(shí)滿足,故a>
3
32
2

下面證明這5個(gè)根兩兩不相等,
即證:不存在x0,使得f(x0)-1=0和g(x0)-1=0同時(shí)成立.
若存在x0,使得f(x0)=g(x0)=1,
由f(x0)=g(x0),即x0(x0-a)2=-x02+(a-1)x0+a
(x0-a)(x02-ax0+x0+1)=0,
當(dāng)x0≠a時(shí),f(x0)=g(x0)=0,不符合,舍去;
當(dāng)x0≠a時(shí),即有x02-ax0+x0+1=0,②
聯(lián)立①②式,得a=0;
而當(dāng)a=0時(shí),H(x)=[f(x)-1]•[g(x)-1]=(x3-1)(-x2-x-1)=0無(wú)5個(gè)不同的零點(diǎn),舍.
∴這5個(gè)實(shí)根兩兩不相等.
綜上所述,當(dāng)a>
3
32
2
時(shí),函數(shù)y=H(x)有5個(gè)不同的零點(diǎn).
點(diǎn)評(píng):本題重點(diǎn)考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的性質(zhì),利用函數(shù)的性質(zhì)解決不等式、方程問(wèn)題.重點(diǎn)考查學(xué)生的代數(shù)推理論證能力.解題時(shí)要認(rèn)真審題,注意導(dǎo)數(shù)性質(zhì)的合理運(yùn)用.
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A、(
3
12
+1)π
B、(
3
3
+1)π
C、(
3
6
+1)π
D、(
3
3
+2)π

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x2
4
+
y2
b2
=1(0<b<2)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,P,Q是橢圓C上的兩點(diǎn).
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2
,1),求橢圓C的方程;
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7
,C=
x
3

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(1)求圖中x的值;
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畫出函數(shù)y=
x-1
x+1
的圖象.

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(Ⅰ)求函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間;
(Ⅱ)若對(duì)一切的實(shí)數(shù)x,有f′(x)≥|x|-
3
4
成立,求a的取值范圍;
(Ⅲ)當(dāng)a=0時(shí),在曲線y=f(x)上是否存在兩點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2)(x1≠x2),使得曲線在A,B兩點(diǎn)處的切線均與直線x=2交于同一點(diǎn)?若存在,求出交點(diǎn)縱坐標(biāo)的最大值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.

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