Question

设函数，其中常数a＞1，f（x）=

1

3

x³-（1+a）x²+4ax+24a
（Ⅰ）讨论f（x）的单调性；
（Ⅱ）若当x≥0时，f（x）＞0恒成立，求a的取值范围．

Answer 1

分析：（1）先对函数进行求导，根据导函数大于0时原函数单调递增，导函数小于0时原函数单调递减可确定函数的单调性．
（2）先将问题转化为求函数在x≥0时的最小值问题，再结合（1）中的单调性可确定f（x）在x=2a或x=0处取得最小值，求出最小值，即可得到a的范围．

解答：解：（1）f'（x）=x²-2（1+a）x+4a=（x-2）（x-2a）
由a＞1知，当x＜2时，f'（x）＞0，
故f（x）在区间（-∞，2）是增函数；
当2＜x＜2a时，f'（x）＜0，
故f（x）在区间（2，2a）是减函数；
当x＞2a时，f'（x）＞0，
故f（x）在区间（2a，+∞）是增函数．
综上，当a＞1时，f（x）在区间（-∞，2）和（2a，+∞）是增函数，
在区间（2，2a）是减函数．
（2）由（1）知，当x≥0时，f（x）在x=2a或x=0处取得最小值．
f(2a)=

1

3

(2a)3-(1+a)(2a)2+4a•2a+24a=-

4

3

a3+4a2+24a，f（0）=24a
由假设知

a＞1 f(2a)＞0 f(0)＞0

即

a＞1 - 4 3 a(a+3)(a-6)＞0 24a＞0.

解得1＜a＜6
故a的取值范围是（1，6）

点评：本题考查导数与函数的综合运用能力，涉及利用导数讨论函数的单调性．