已知函数f(x)=ln(ax+1)+x3-x2-ax.
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解题思路:(I)根据极值点的信息,我们要用导数法,所以先求导

f′(x)=

a

ax+1

+3

x

2

−2x−a

,则

x=

2

3

为f(x)

的极值点,则有

f′(

2

3

)=0

从而求得结果.

(II)由f(x)在[1,+∞)上为增函数,则有f′(x)≥0,x∈[1,+∞)上恒成立求解.

(III)将a=-1代入,方程

f(1−x)−(1−x

)

3

b

x

,可转化为b=xlnx+x2-x3,x>0上有解,只要求得函数g(x)=xlnx+x2-x3的值域即可.

(I)f′(x)=

a

ax+1+3x2−2x−a=

x[3ax2+(3−2a)x−(a2+2)]

ax+1

∵x=

2

3为f(x)的极值点,∴f′(

2

3)=0,

∴3a(

2

3)2+

2

3(3−2a)−(a2+2)=0且

2

3a+1≠0,解得a=0

又当a=0时,f'(x)=x(3x-2),从而x=

2

3为f(x)的极值点成立.

(II)因为f(x)在[1,+∞)上为增函数,

所以

x[3ax2+(3−2a)x−(a2+2)]

ax+1≥0在[1,+∞)上恒成立.(6分)

若a=0,则f'(x)=x(3x-2),此时f(x)在[1,+∞)上为增函数成立,故a=0符合题意

若a≠0,由ax+1>0对x>1恒成立知a>0.

所以3ax2+(3-2a)x-(a2+2)≥0对x∈[1,+∞)上恒成立.

令g(x)=3ax2+(3-2a)x-(a2+2),其对称轴为x=

1

3−

1

2a,

因为a>0,所以

1

3−

1

2a<

1

3,从而g(x)在[1,+∞)上为增函数.

所以只要g(1)≥0即可,即-a2+a+1≥0成立

解得

1−

5

2≤a≤

1+

5

2

又因为a>0,所以0<a≤

1+

5

2.(10分)

综上可得0≤a≤

1+

5

2即为所求

(III)若a=-1时,方程f(1−x)−(1−x)3=

b

x

可得lnx−(1−x)2+(1−x)=

b

x

即b=xlnx-x(1-x)2+x(1-x)=xlnx+x2-x3在x>0上有解

即求函数g(x)=xlnx+x2-x3的值域.

法一:b=x(lnx+x-x2)令h(x)=lnx+x-x2

由h′(x)=

1

x+1−2x=

(2x+1)(1−x)

x∵x>0∴当0<x<1时,h'(x)>0,

从而h(x)在(0,1)上为增函数;

当x>1时,h'(x)<0,从而h(x)在(1,+∞)上为减函数.

∴h(x)≤h(1)=0,而h(x)可以无穷小.∴b的取值范围为(-∞,0](15分)

法二:g'(x)=lnx+1+2x-3x2g″(x)=

1

x+2−6x=−

6x2−2x−1

x

当0<x<

1+

7

6时,g″(x)>0,所以g′(x)在0<x<

1+

7

6上递增;

当x>

1+

7

6时,g″(x)<0,所以g′(x)在c>

1+

7

6上递减;

又g'(1)=0,∴令g′(x0)=0,0<x0<

1+

7

6∴当0<x<x0时,g'(x)<0,

所以g(x)在0<x<x0上递减;当x0<x<1时,g'(x)>0,

所以g(x)在x0<x<1上递增;当x>0时,g(x)<0,所以g(x)在x>1上递减;

又当x→+∞时,g(x)→-∞,g(x)=xlnx+x2−x3=x(lnx+x−x2)≤x(lnx+

1

4)

当x→0时,lnx+

1

4<0,则g(x)<0,且g(1)=0所以b的取值范围为(-∞,0]

点评:

本题考点: 函数与方程的综合运用;利用导数研究函数的单调性;函数在某点取得极值的条件.

考点点评: 本题主要考查导数在求最值和极值中的应用,变形与转化是导数法解题中的关键.