题目
(本小题满分14分) 已知函数在(-∞,0)上是减函数,在(0,1)上是增函数,函数在R上有三个零点,且1是其中一个零点。 (Ⅰ)求的值; (Ⅱ)求的取值范围; (Ⅲ)设,且的解集为(-∞,1),求实数的取值范围。
答案:(本小题满分14分) 解: (Ⅰ)∵f(x)=-x3+ax2+bx+c,∴. 1分 ∵f(x)在在(-∞,0)上是减函数,在(0,1)上是增函数, ∴当x=0时,f(x)取到极小值,即.∴b=0. 3分 (Ⅱ)由(1)知,f(x)=-x3+ax2+c, ∵1是函数f(x)的一个零点,即f(1)=0,∴c=1-a. 5分 ∵的两个根分别为,. ∵f(x)在(0,1)上是增函数,且函数f(x)在上有三个零点, ∴,即. 7分 ∴. 故f(2)的取值范围为. 9分 (Ⅲ)解法1:由(Ⅱ)知,且. ∵1是函数的一个零点,∴, ∵∴, ∴点是函数和函数的图像的一个交点. 10分 结合函数和函数的图像及其增减特征可知,当且仅当函数和函数的图像只有一个交点时,的解集为. 即方程组(1)只有一个解. 11分 由,得. 即. 即. ∴或. 12分 由方程, (2) 得.∵, 当,即,解得 13分 此时方程(2)无实数解,方程组(1)只有一个解. 所以时,的解集为. 14分 (Ⅲ)解法2:由(Ⅱ)知,且. ∵1是函数的一个零点 又的解集为, 10分 11分 12分 14分