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.
即 在 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;
当 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,需要知道求函数在上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数在内的极值;(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.