题目内容
已知函数f(x)=ax3-3x2,a∈R.
(1)若a>0,讨论函数f(x)的单调性;
(2)若函数f(x)在区间[0,1]上单调递减,求a的取值范围.
(1)若a>0,讨论函数f(x)的单调性;
(2)若函数f(x)在区间[0,1]上单调递减,求a的取值范围.
考点:利用导数研究函数的单调性
专题:导数的综合应用
分析:(1)求出原函数的导函数,由导函数的符号确定原函数的单调区间.
(2)根据函数f(x)在区间[0,1]上单调递减,转化为f′(x)=3ax2-6x≤0在[0,1]上恒成立,即可求出a的取值范围.
(2)根据函数f(x)在区间[0,1]上单调递减,转化为f′(x)=3ax2-6x≤0在[0,1]上恒成立,即可求出a的取值范围.
解答:
解:(1)若a>0,
∵f(x)=ax3-3x2,
∴f′(x)=3ax2-6x=3x(ax-2)=3ax(x-
).
当x∈(-∞,0)∪(
,+∞)时,f′(x)>0,当x∈(0,
)时,f′(x)<0
故函数的减区间为∈(0,
),增区间为(-∞,0),(
,+∞);
(2)若函数f(x)在区间[0,1]上单调递减,
则f′(x)=3ax2-6x≤0在[0,1]上恒成立,
即3ax2≤6x在[0,1]上恒成立,
当x=0时,满足条件,
当x≠0时,不等式等价为a≤
=
,
∵0<x≤2,∴
≥1,
则a≤1.
∵f(x)=ax3-3x2,
∴f′(x)=3ax2-6x=3x(ax-2)=3ax(x-
| 2 |
| a |
当x∈(-∞,0)∪(
| 2 |
| a |
| 2 |
| a |
故函数的减区间为∈(0,
| 2 |
| a |
| 2 |
| a |
(2)若函数f(x)在区间[0,1]上单调递减,
则f′(x)=3ax2-6x≤0在[0,1]上恒成立,
即3ax2≤6x在[0,1]上恒成立,
当x=0时,满足条件,
当x≠0时,不等式等价为a≤
| 6x |
| 3x2 |
| 2 |
| x |
∵0<x≤2,∴
| 2 |
| x |
则a≤1.
点评:本题考查了函数单调性和导数之间的关系,考查学生的运算能力.
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| 1 |
| 2014 |
| A、x0<a |
| B、x0>b |
| C、x0<c |
| D、x0>c |