题目内容

已知非零向量
a
b
满足|
a
|=
3
|
b
|
,若函数f(x)=
1
3
x3+|
a
|x2+
2
a
b
x+1
在R上有极值,则<a,b>的取值范围是
 
分析:本题可以先利用向量的数量积求出函数f(x)的解析式,即:f(x)=
1
3
x3+
3
 |
b
|  x2+2
3
|
b
|
2
cos<
a
b
>x+1
,然后利用极值存在,转化为开口向上的二次函数与x轴有两个交点,利用判别式△>0可解得.
解答:解:由已知,f(x)=
1
3
x3+|
a
|x2+2|
a
|•|
b
|cos<
a
b
>x+1

f(x)=
1
3
x3+
3
 |
b
|  x2+2
3
|
b
|
2
cos<
a
b
>x+1

所以f′(x)=x2+2
3
|
b
|x+2
3
|
b
|
2
cos<
a
b

要使函数 f(x)=
1
3
x3+|
a
|x2+2
a
b
x+1
在R上有极值,注意到f′(x)为开口向上的二次函数,所以必须且只需其判别式△>0,
即有:△=12|
b
|
2
-4×2
3
|
b
|
2
cos<
a
b
>0,即有:cos<
a
b
> <
3
2
成立,得
π
6
<<
a
b
>≤ π

故答案为:(
π
6
,π]
点评:本题考查了向量与函数的综合知识,考查向量的数量积以及求向量的夹角,利用函数的导数研究极值,考查函数在实数集R上的条件.
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