题目内容
已知 a 为实数,
=
(1)求导函数
(2)若
, 求
在 [-2, 2] 上的最大值和最小值;
(3)若
在 (-∞, -2]和 [2, +∞) 上都是递增的, 求
的取值范围.
(1) f¢(x)=3
-2ax-4.
(2) f(x) 在 [-2, 2] 上的最大值为
,最小值为
. (3) [-2, 2].
【解析】现将
=
展开。再求导函数
较易;
可求出a,再求导得出单调区间,从而得出在 [-2, 2]最值;
若
在 (-∞, -2]和 [2, +∞) 上都是递增的,导函数在(-∞, -2]和 [2, +∞) 上恒为正。
解: (1)由已知 f(x)=
-a
-4x+4a, …………………2分
∴f¢(x)=3
-2ax-4.
…………………3分
(2)由 f¢(-1)=0
得,
a=
.
…………………4分
∴f¢(x)=3
-x-4.
…………………5分
由 f¢(x)=0 得, x=-1 或
.
…………………7分
∵f(-2)=0, f(-1)=
,
f(
)=
, f(2)=0, ………………9分
∴ f(x) 在 [-2, 2] 上的最大值为
,最小值为
.
…………………10分
(3)∵ f¢(x) 的图象为开口向上的抛物线且过点 (0, -4),
∴由题设得 f¢(-2)≥0 且 f¢(2)≥0 . …………………12分
∴8+4a≥0 且 8-4a≥0.
∴-2≤a≤2.
故 a 的取值范围是 [-2, 2].