Question

已知函數(shù)f（x）=x³+ax²+x+1，a∈R．
（Ⅰ）求函數(shù)f（x）的單調(diào)區(qū)間；
（Ⅱ）設(shè)函數(shù)f（x）在區(qū)間(-

2

3

，-

1

3

)內(nèi)是減函數(shù)，求a的取值范圍．

Answer 1

分析：（I）由于是高次函數(shù)，所以用導(dǎo)數(shù)法，先求導(dǎo)，令f′（x）=0分二種情況討論：當(dāng)判別式△≤0時為增函數(shù)，．當(dāng)△＞0時，由兩個不同的根，則為單調(diào)區(qū)間的分水嶺．
（II）先由函數(shù)求導(dǎo)，再由“函數(shù)f（x）在區(qū)間(-

2

3

，-

1

3

)內(nèi)是減函數(shù)”轉(zhuǎn)化為“f'（x）=3x²+2ax+1≤0在(-

2

3

，-

1

3

)恒成立”，進一步轉(zhuǎn)化為最值問題：2a≥

-1-3x2

x

在(-

2

3

，-

1

3

)恒成立，求得函數(shù)的最值即可．

解答：解：（1）f（x）=x³+ax²+x+1求導(dǎo)：f'（x）=3x²+2ax+1
當(dāng)a²≤3時，△≤0，f'（x）≥0，f（x）在R上遞增
當(dāng)a²＞3，f'（x）=0求得兩根為x=

-a± a2-3

3

即f（x）在(-∞，

-a- a2-3

3

)遞增，(

-a- a2-3

3

，

-a+ a2-3

3

)遞減，(

-a+ a2-3

3

，+∞)遞增
（2）f'（x）=3x²+2ax+1≤0在(-

2

3

，-

1

3

)恒成立．
即2a≥

-1-3x2

x

在(-

2

3

，-

1

3

)恒成立．
可知

-1-3x2

x

在(-

2

3

，-

3

3

)上為減函數(shù)，在(-

3

3

，-

1

3

)上為增函數(shù)．

-1-3x2

x

＜4．
所以a≥2．a(chǎn)的取值范圍是[2，+∞）．

點評：本題主要考查導(dǎo)數(shù)法研究函數(shù)的單調(diào)性，基本思路：當(dāng)函數(shù)是增函數(shù)時，導(dǎo)數(shù)大于等于零恒成立，當(dāng)函數(shù)是減函數(shù)時，導(dǎo)數(shù)小于等于零恒成立，然后轉(zhuǎn)化為求相應(yīng)函數(shù)的最值問題．（2）可以利用 f'（-

2

3

）≤0  且f'（-

1

3

）≤0，所以a≥2．a(chǎn)的取值范圍是[2，+∞）．解答．