Question

己知a≠0，函數(shù)f（x）=x³+ax²-a²x-1，二次函數(shù)g（x）=ax²-x-1．
（1）若a＜0，求函數(shù)y=f（x）的單調(diào)區(qū)間；
（2）當(dāng)函數(shù)y=g（x）存在最大值且y=f（x）與y=g（x）的圖象只有一個(gè)公共點(diǎn)時(shí)，記y=g（x）的最大值為h（a），求函數(shù)h（a）的解析式；
（3）若函數(shù)y=f（x）與y=g（x）在區(qū)間（a-2，a）內(nèi)均為增函數(shù)，求實(shí)數(shù)a的取值范圍．

Answer 1

（1）解：f′（x）=3x²+2ax-a²=3（x-）（x+a）
∵a＜0，
∴＜-a
故函數(shù)f （x）在區(qū)間（-∞，）、（-a，+∞）上單調(diào)遞增，在（，-a）上單調(diào)遞減（4分）
（2）解：∵二次函數(shù)g（x）=ax²-x-1有最大值，
∴a＜0（5分）
由f（x）=g（x）得：x（x²-a²+1）=0（6分）
∵函數(shù)y=f（x）與g（x）的圖象只有一個(gè)公共點(diǎn)，
∴-a²+1≥0得-1≤a≤1，又a＜0，
∴-1≤a＜0（8分）
又g（x）=a--1，
∴h（a）=--1（-1≤a＜0）（10分）
（3）解：當(dāng)a＜0時(shí)，函數(shù)f （x）在區(qū)間（-∞，）、（-a，+∞）上單調(diào)遞增，
函數(shù)g （x）在區(qū)間（-∞，）上單調(diào)遞增
∴得a≤-（12分）
當(dāng)a＞0時(shí)，函數(shù)f （x）在區(qū)間（-∞，-a）、（，+∞）上單調(diào)遞增，
函數(shù)g （x）在區(qū)間（，+∞）上單調(diào)遞增
∴得a≥3
綜上所述，實(shí)數(shù)a的取值范圍是（-∞，-]∪[3，+∞）（13分）
分析：（1）先求出導(dǎo)函數(shù)f′（x），在函數(shù)的定義域內(nèi)解不等式f′（x）＞0和f′（x）＜0，即可求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間；
（2）根據(jù)函數(shù)y=f（x）與g（x）的圖象只有一個(gè)公共點(diǎn)，可求出a的范圍，根據(jù)a的范圍求出y=g（x）在區(qū)間[-1，0）上的最小值為h（a）即可．
（3）討論a的正負(fù)，根據(jù)函數(shù)y=f（x）與y=g（x）的單調(diào)增區(qū)間是區(qū)間 （a-2，a）的子集建立方程組，解之即可；
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)與原函數(shù)的單調(diào)性之間的關(guān)系，即當(dāng)導(dǎo)函數(shù)大于0時(shí)原函數(shù)單調(diào)遞增，當(dāng)導(dǎo)函數(shù)小于0時(shí)原函數(shù)單調(diào)遞減，以及圖象交點(diǎn)的問題，常常轉(zhuǎn)化成方程根的個(gè)數(shù)，屬于中檔題．