题目内容
已知a∈R且a>-1,函数f(x)=x3-
(3-a)x2+6(1-a)x,x∈R.
(1)求f(x)的单调区间;
(2)g(a)为函数f(x)在[-1,3]上的最小值,求g(a)的解析式.
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(1)求f(x)的单调区间;
(2)g(a)为函数f(x)在[-1,3]上的最小值,求g(a)的解析式.
考点:利用导数求闭区间上函数的最值,利用导数研究函数的单调性
专题:综合题,导数的综合应用
分析:(1)求出f'(x)=3(x-2)[x-(1-a)],解不等式f'(x)>0,f'(x)<0可得函数的单调区间,注意a的范围;
(2)由 (1)可知函数f(x)的单调递增区间为(-∞,1-a),(2,+∞),递减区间为(1-a,2),按照极值点1-a在区间[-1,3]左侧、内部两种情况进行讨论,由单调性可求得函数的最小值g(a),当1-a≥-1时,要注意讨论f(-1)与f(2)的大小;
(2)由 (1)可知函数f(x)的单调递增区间为(-∞,1-a),(2,+∞),递减区间为(1-a,2),按照极值点1-a在区间[-1,3]左侧、内部两种情况进行讨论,由单调性可求得函数的最小值g(a),当1-a≥-1时,要注意讨论f(-1)与f(2)的大小;
解答:
解:(1)∵f(x)=x3-
(3-a)x2+6(1-a)x,
∴f'(x)=3x2-3(3-a)x+6(1-a)=3(x-2)[x-(1-a)],
令f'(x)=0,解得x1=2,x2=1-a,
∵a>-1,∴1-a<2,
由f'(x)>0,得x<1-a,或x>2;由f'(x)<0,得1-a<x<2;
函数f(x)的单调递增区间为(-∞,1-a),(2,+∞),递减区间为(1-a,2);
(2)由 (1)可知函数f(x)的单调递增区间为(-∞,1-a),(2,+∞),递减区间为(1-a,2),
①当1-a<-1,即a>2时,g(a)=f(2)=-6a+2;
②当1-a≥-1,即-1<a≤2时,f(-1)=
a-
,
此时g(a)=min{f(2),f(-1)},
令f(-1)>f(2),解得1<a≤2,故当1<a≤2时,g(a)=f(2)=-6a+2;
令f(-1)≤f(2),解得-1<a≤1,故当-1<a≤1时,g(a)=f(-1)=
a-
;
综合①②可得:g(a)=
.
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∴f'(x)=3x2-3(3-a)x+6(1-a)=3(x-2)[x-(1-a)],
令f'(x)=0,解得x1=2,x2=1-a,
∵a>-1,∴1-a<2,
由f'(x)>0,得x<1-a,或x>2;由f'(x)<0,得1-a<x<2;
函数f(x)的单调递增区间为(-∞,1-a),(2,+∞),递减区间为(1-a,2);
(2)由 (1)可知函数f(x)的单调递增区间为(-∞,1-a),(2,+∞),递减区间为(1-a,2),
①当1-a<-1,即a>2时,g(a)=f(2)=-6a+2;
②当1-a≥-1,即-1<a≤2时,f(-1)=
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此时g(a)=min{f(2),f(-1)},
令f(-1)>f(2),解得1<a≤2,故当1<a≤2时,g(a)=f(2)=-6a+2;
令f(-1)≤f(2),解得-1<a≤1,故当-1<a≤1时,g(a)=f(-1)=
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综合①②可得:g(a)=
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点评:本题考查利用导数研究函数的单调性、最值问题,考查分类讨论思想,考查学生综合运用知识分析问题解决问题的能力,属中档题.
练习册系列答案
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已知命题p:“若直线ax+y+1=0与直线x+ay+1=0垂直,则a=-1”;命题q:“a
>b
是a>b的充要条件”,则( )
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| A、¬q真 | B、¬p真 |
| C、p∧q真 | D、p∨q假 |