设函数f(x)=−13x3+ax2−2ax−2(a为常数),且f(x)在[1,2]上单调递减.
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解题思路:(1)先求函数

f(x)=−

1

3

x

3

+a

x

2

−2ax−2

的导函数f'(x),再将“f(x)在[1,2]上单调递减”等价转化为f'(x)≤0在[1,2]恒成立问题,最后将恒成立问题转化为求函数最值问题,即可得实数a的取值范围

(2)由(1)得a=2,先将“方程f(x)=x2-7x-m有3个不同的根”,转化为

x

3

3

x

2

−3x+2−m=0

有3个不同根,再转化为函数

g(x)=

x

3

3

x

2

−3x+2−m

有三个零点问题,然后利用导数研究函数g(x)的单调性和极值,利用函数性质列关于m的不等式,即可解得m的范围

(1)依题意得:f'(x)=-x2+2ax-2a∵f(x)在[1,2]上单调递减

∴f'(x)=-x2+2ax-2a≤0在[1,2]恒成立

即:当x=1时,a∈R当x≠1时,2a≤

x2

x−1在(1,2]恒成立

记g(x)=

x2

x−1=x−1+

1

x−1+2则gmin(x)=4

∴只须a≤2

综上,a≤2

(2)当a=2时,方程f(x)=x2-7x-m有3个不同根等价于

x3

3−x2−3x+2−m=0有3个不同根

记g(x)=

x3

3−x2−3x+2−m则g'(x)=x2-2x-3

令g'(x)>0得x<-1或x>3令g'(x)<0得-1<x<3

∴g(x)在(-∞,-1),(3,+∞)递增,在(-1,3)递减

∴g极小(x)=g(3)=-7-mg极大(x)=g(−1)=

11

3−m

要使

x3

3−x2−3x+2−m=0有3个不同根

只须

g极小(x)=g(3)=−7−m<0

g极大(x)=g(−1)=

11

3−m>0

得−7<m<

11

3

点评:

本题考点: 利用导数研究函数的单调性;函数恒成立问题;利用导数研究函数的极值.

考点点评: 本题综合考察了导数在函数单调性中的应用,导数在函数零点存在性和零点个数中的应用,不等式恒成立问题的解决方法