问题:已知函数f(x)=ax3+bx2+cx(a,b,c∈R)在区间[0,1]上是增函数,在区间(-∞,0]与[1,+∞)上是减函数,且f ′()=. (1)求f(x)的解析式;
(2)若在区间[0,m](m>0)上恒有f(x)≤x成立,求实数m的取值范围.
第(2)问的解法:因为-2x3+3x2≤x,化简得x(2x-1)(x-1)≥0,解得0≤x≤或x≥1.因为在区间[0,m](m>0)上恒有f(x)≤x成立,所以00)上恒有f(x)≤x成立,所以-2x3+3x2-x≤0对x∈[0,m]恒成立,即(-2x3+3x2-x)max≤0,x∈[0,m].
令g(x)=-2x3+3x2-x,则g′(x)=-6x2+6x-1,若g′(x)=0,解得x=,所以g(x)在(-∞,)和(,+∞)递减,在(,)递增,又g(0)=0,故g(x)大致图像如下(如图1),由图像知00时,cosθ=;当t<0时,cosθ=-.因此,cos2θ=2cos2θ-1=-1=-.
解法2:因为终边在直线y=2x上,所以tanθ=2,因为cos2θ=cos2θ-sin2θ===-.
注:解法2是注意到了直线斜率与倾斜角正切值的关系,并利用了余弦二倍角公式和“化弦为切”得到的.
(作者单位:浙江省绍兴县越崎中学)
责任编校 徐国坚