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已知函数f(x)=13x3+12ax2+bx,a,b∈R,f'(x)是函数f(x)的导函数.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/17 01:33:38
已知函数f(x)=
1
3
x
(I)由f(x)=
1
3x3+
1
2ax2+bx,b=a-1得:
f'(x)=x2+ax+b=x2+ax+a-1=(x+1)(x+a-1)…(2分)
令f'(x)=0得x1=-1;x2=1-a…(3分)
①若-1<1-a,即a<2时,令 f'(x)<0解得-1<x<1-a
此时函数f(x)的减区间是(-1,1-a)…(5分)
②若-1>1-a,即a>2时,令 f'(x)<0解得1-a<x<-1,此时函数f(x)的减区间是(1-a,-1)…(7分)
③若-1=1-a,即a=2时,f'(x)=(x+1)2≥0,函数f(x)在R上单调递增,没有减区间…(8分)
(II)方程f'(x)=0,即x2+ax+b=0有实数根,则△≥0,即a2≥4b,…(10分)
若-1≤a≤1,-1≤b≤1,
方程f'(x)=0有实数根的条件是

−1≤a≤1
−1≤b≤1
a2≥4b(※)…(11分)
满足不等式组的区域如图所示,条件(※)对应的图形区域的面积为:
S1=
∫−11[
a2
4−(−1)]da=
∫−11(
a2
4+1)da=(
a3
12+a)
|1−1=
13
6…(13分)
而条件-1≤a≤1,-1≤b≤1的对应的面积为S=4,
所以,方程f'(x)=0有实数根的概率为P=
S1
S=
13
24…(14分)