题目
已知函数f(x)=ax3-3x2+1-,(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)若曲线y=f(x)上两点A、B处的切线都与y轴垂直,且线段AB与x轴有公共点,求实数a的取值范围.
答案:思路分析:导函数的几何意义在讨论函数的基本性质方面有很大的作用.对参数a进行分类讨论是本题的易错点,解题时应当理清思路,避免错误.解:(1)由题设知 a≠0,f′(x)=3ax2-6x=3ax(x-).令f′(x)=0得x1=0,x2=.当a>0时,若x∈(-∞,0),则f′(x)>0,所以f(x)在区间(-∞,)上是增函数;若 x∈(0,),则f′(x)<0,所以f(x)在区间(0,)上是减函数;若x∈(,+∞),则f′(x)>0,所以 f(x)在区间(,+∞)上是增函数;当a<0时,若x∈(-∞,),则f′(x)<0,所以f′(x)在区间(-∞,)上是减函数;若 x∈(0,),则f′(x)<0,所以f(x) 在区间(0,)上是减函数;若x∈(,0),则f′(x)>0,所以f(x)在区间(,0)上是增函数;若x∈(0,+∞),则f′(x)<0,所以f(x)在区间(0,+∞)上是减函数.(2)由(1)的讨论及题设知,曲线y=f(x)上的两点A、B的纵坐标为函数的极值,且函数y=f(x)在x=0,x=处分别是取得极值f(0)=1-,f()=+1.因为线段AB与x轴有公共点,所以f(0)·f()≤0.即(+1)(1-)≤0.所以≤0.故(a+1)(a-3)(a-4)≤0,且a≠0.解得 -1≤a<0或3≤a≤4.即所求实数a的取值范围是[-1,0)∪[3,4].