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设a为实常数,函数f(x)=-x3+ax2-4.

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/14 11:52:43
设a为实常数,函数f(x)=-x3+ax2-4.
(1)若函数y=f(x)的图象在点P(1,f(1))处的切线的倾斜角为
π
4
设a为实常数,函数f(x)=-x3+ax2-4.
(1)f′(x)=-3x2+2ax.根据题意f′(1)=tan
π
4=1,
∴-3+2a=1,即a=2.∴f′(x)=-3x2+4x=-3x(x−
4
3).
当f′(x)>0,得x(x−
4
3)<0,即0<x<
4
3;当f′(x)<0,得x(x−
4
3)>0,即x<0或x>
4
3.
∴f′(x)的单调递增区间是(0,
4
3),单调递减区间是(-∞,0)∪(
4
3,+∞);
(2)f′(x)=-3x(x−
2a
3).
①若a≤0,当x>0时,f′(x)<0,从而f(x)在(0,+∞)上是减函数,
又f(0)=-4,则当x>0时,f(x)<-4.
∴当a≤0时,不存在x0>0,使f(x0)>0;
②当a>0,则当0<x<
2a
3时,f′(x)>0,当x>
2a
3时,f′(x)<0.
从而f(x)在(0,
2a
3)上单调递增,在(
2a
3,+∞)上单调递减.
∴当x∈(0,+∞)时,f(x)max=f(
2a
3)=-
8a3
27+
4a3
9-4=
4a3
27-4.
据题意,
4a3
27-4>0,即a3>27,∴a>3.
故a的取值范围是(3,+∞).