函数f(x)=ax3-3x+1对于x∈[-1,1],总有f(x)≥0成立,则a=(  )A. 1B. 2C. 3D. 4

问题描述:

函数f(x)=ax3-3x+1对于x∈[-1,1],总有f(x)≥0成立,则a=(  )
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4

函数f(x)=ax3-3x+1对于x∈[-1,1],总有f(x)≥0成立,即ax3-3x+1≥0恒成立,
①当x=0时,显然ax3-3x+1≥0成立,此时a∈R;
②当0<x≤1时,ax3-3x+1≥0即a≥

3x−1
x3
,等价于a≥(
3x−1
x3
)max

令f(x)=
3x−1
x3
,则f′(x)=
3−6x
x4

当0<x<
1
2
时,f′(x)>0,f(x)递增;当
1
2
x≤1时,f′(x)<0,f(x)递减;
∴f(x)max=f(
1
2
)=
3
2
−1
1
8
=4,
∴a≥4;
③当-1≤x<0时,ax3-3x+1≥0即a≤
3x−1
x3
,等价于a≤(
3x−1
x3
)min

此时f(x)=
3x−1
x3
,f′(x)=
3−6x
x4
>0,f(x)递增,
∴f(x)min=f(-1)=
−3−1
(−1)3
=4,
∴a≤4;
综上所述,a=4.
故选D.
答案解析:函数f(x)=ax3-3x+1对于x∈[-1,1],总有f(x)≥0成立,即ax3-3x+1≥0恒成立,分x=0,0<x≤1,-1≤x<0三种情况进行讨论,其中x=0时易知a的范围,另两种情况分离出参数a后转化为函数最值即可解决,而最值可用导数求出.
考试点:利用导数求闭区间上函数的最值.
知识点:本题考查利用导数研究函数在闭区间上的最值问题,考查恒成立问题,考查转化思想、分类讨论思想,考查学生分析解决的能力.