题目
已知函数f(x)=-x3+ax(a>0). (1)当a=1时,求过点P(-1,0)且与曲线y=f(x)相切的直线方程; (2)当x∈[0,1]时,不等式x-≤f(x)≤x+恒成立,求a的取值集合.
答案: (1)a=1时,f(x)=-x3+x,则f ′(x)=-3x2+1, 设切点T(x0,y0),则f ′(x0)=-3x+1, ∴切线方程为y-y0=f ′(x0)(x-x0), 即y-(-x+x0)=(-3x+1)(x-x0). 把(-1,0)代入得(x0+1)2(2x0-1)=0, ∴x0=-1或x0=. 当x0=-1时,切线方程为y=-2x-2; 当x0=时,切线方程为y=x+. (2)不等式x-≤f(x)≤x+, 即x-≤-x3+ax≤x+, ①当x=0时,不等式显然成立. ②当x∈(0,1]时,不等式化为-+x2≤a≤++x2, 设g(x)=-+x2,h(x)=++x2, 则g′(x)=+2x>0,∴g(x)在(0,1]上单调递增, ∴g(x)max=g(1)=1,h′(x)=, ∴h(x)在(0,]上单调递减,在(,1]上单调递增, ∴h(x)min=h()=1, ∴1≤a≤1,∴a=1. 综上知,a的取值集合为{1}.