Question

（2012•江蘇三模）已知函數(shù)f（x）=x²+2ax+1（a∈R），f′（x）是f（x）的導(dǎo)函數(shù)．
（1）若x∈[-2，-1]，不等式f（x）≤f′（x）恒成立，求a的取值范圍；
（2）解關(guān)于x的方程f（x）=|f′（x）|；
（3）設(shè)函數(shù)g(x)=

f′(x)，f(x)≥f′(x) f(x)，f(x)＜f′(x)

，求g（x）在x∈[2，4]時(shí)的最小值．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)f（x）≤f'（x），可得x²-2x+1≤2a（1-x），分離參數(shù)，確定右邊函數(shù)的最大值，即可求a的取值范圍；
（2）由f（x）=|f'（x）|，可得|x+a|=1+a或|x+a|=1-a，再分類討論，即可得到結(jié)論；
（3）由f（x）-f'（x）=（x-1）[x-（1-2a）]，g(x)=

f′(x)，f(x)≥f′(x) f(x)，f(x)＜f′(x)

，對(duì)a進(jìn)行分類討論，即可確定g（x）在x∈[2，4]時(shí)的最小值．

解答：解：（1）因?yàn)閒（x）≤f'（x），所以x²-2x+1≤2a（1-x），
又因?yàn)?2≤x≤-1，所以a≥

x2-2x+1

2(1-x)

在x∈[-2，-1]時(shí)恒成立，
因?yàn)?span id="gv2swvh" class="MathJye">

x2-2x+1

2(1-x)

=

1-x

2

≤

3

2

，所以a≥

3

2

．…（4分）
（2）因?yàn)閒（x）=|f'（x）|，所以x²+2ax+1=2|x+a|，
所以（x+a）²-2|x+a|+1-a²=0，則|x+a|=1+a或|x+a|=1-a． …（7分）
①當(dāng)a＜-1時(shí)，|x+a|=1-a，所以a＞b＞c或x=1-2a；
②當(dāng)-1≤a≤1時(shí)，|x+a|=1-a或|x+a|=1+a，所以x=±1或x=1-2a或x=-（1+2a）；
③當(dāng)a＞1時(shí)，|x+a|=1+a，所以x=1或x=-（1+2a）．…（10分）
（3）因?yàn)閒（x）-f'（x）=（x-1）[x-（1-2a）]，g(x)=

f′(x)，f(x)≥f′(x) f(x)，f(x)＜f′(x)

①若a≥-

1

2

，則x∈[2，4]時(shí)，f（x）≥f'（x），所以g（x）=f'（x）=2x+2a，
從而g（x）的最小值為g（2）=2a+4；            …（12分）
②若a＜-

3

2

，則x∈[2，4]時(shí)，f（x）＜f'（x），所以g（x）=f（x）=x²+2ax+1，
當(dāng)-2≤a＜-

3

2

時(shí)，g（x）的最小值為g（2）=4a+5，
當(dāng)-4＜a＜-2時(shí)，g（x）的最小值為g（-a）=1-a²，
當(dāng)a≤-4時(shí)，g（x）的最小值為g（4）=8a+17．…（14分）
③若-

3

2

≤a＜-

1

2

，則x∈[2，4]時(shí)，g(x)=

x2+2ax+1，x∈[2，1-2a) 2x+2a，x∈[1-2a，4]

當(dāng)x∈[2，1-2a）時(shí)，g（x）最小值為g（2）=4a+5；
當(dāng)x∈[1-2a，4]時(shí)，g（x）最小值為g（1-2a）=2-2a．
因?yàn)?span id="q99b2sj" class="MathJye">-

3

2

≤a＜-

1

2

，（4a+5）-（2-2a）=6a+3＜0，
所以g（x）最小值為4a+5．
綜上所述，[g(x)]min=

8a+17，a≤-4 1-a2，-4＜a＜-2 4a+5，-2≤a＜- 1 2 2a+4，a≥- 1 2

…（16分）

點(diǎn)評(píng)：本題考查導(dǎo)數(shù)知識(shí)的運(yùn)用，考查函數(shù)的最值，考查恒成立問題，考查分類討論的數(shù)學(xué)思想，正確分類是關(guān)鍵．