(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。
(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。
(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