题目内容

【题目】已知a∈R,函数f(x)=x2(x﹣a).
(1)若函数f(x)在区间 内是减函数,求实数a的取值范围;
(2)求函数f(x)在区间[1,2]上的最小值h(a).

【答案】
(1)解:∵f(x)=x3﹣ax2

∴f'(x)=3x2﹣2ax.

∵函数f(x)在区间 内是减函数,

∴f'(x)=3x2﹣2ax≤0在 上恒成立.

上恒成立,

∴a≥1.故实数a的取值范围为[1,+∞)


(2)解:∵

令f'(x)=0得

①若a≤0,则当1≤x≤2时,f'(x)>0,

所以f(x)在区间[1,2]上是增函数,

所以h(a)=f(1)=1﹣a.

②若 ,即

则当1≤x≤2时,f'(x)>0,

所以f(x)在区间[1,2]上是增函数,

所以h(a)=f(1)=1﹣a

③若 ,即

则当 时,f'(x)<0;

时,f'(x)>0.

∴f(x)在 上是减函数,在 上是增函数.

④若a≥3,即

则当1<x<2时,f'(x)<0,

所以f(x)在区间[1,2]上是减函数.

所以h(a)=f(2)=8﹣4a.

综上


【解析】(1)由f(x)=x3﹣ax2 , 知f'(x)=3x2﹣2ax.由函数f(x)在区间 内是减函数,知f'(x)=3x2﹣2ax≤0在 上恒成立.由此能求出实数a的取值范围.(2)由 ,令f'(x)=0得 .若a≤0,则当1≤x≤2时,f'(x)>0,所以h(a)=f(1)=1﹣a;若 ,当1≤x≤2时,f'(x)>0,所以h(a=f(1)=1﹣a;若 时,f'(x)<0;当 时,f'(x)>0.所以 若a≥3,当1<x<2时,f'(x)<0,所以h(a)=f(2)=8﹣4a.由此能得到结果.
【考点精析】掌握函数的最大(小)值与导数是解答本题的根本,需要知道求函数上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数内的极值;(2)将函数的各极值与端点处的函数值比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值.

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