题目内容
已知函数f(x)=3ax4-2(3a+1)x2+4x,
(Ⅰ)当a=
时,求f(x)的极值;
(Ⅱ)若f(x)在(-1,1)上是增函数,求a的取值范围.
(Ⅰ)当a=
(Ⅱ)若f(x)在(-1,1)上是增函数,求a的取值范围.
解:(Ⅰ)f′(x)=4(x-1)(3ax2+3ax-1),
当a=
时,f′(x)=2(x+2)(x-1)2,
当x<-2时,f′(x)<0,当x>-2时,f′(x)>0,
∴f(x)在(-∞,-2)内单调减,在(-2,+∞)内单调增,
∴在x=-2时,f(x)有极小值,
所以,f(-2)=-12是f(x)的极小值.
(Ⅱ)在(-1,1)上,f(x)单调增加当且仅当f′(x)=4(x-1)(3ax2+3ax-1)≥0,
即3ax2+3ax-1≤0,①
(ⅰ)当a=0时①恒成立;
(ⅱ)当a>0时①成立,当且仅当3a·12+3a·1-1≤0,解得
;
(ⅲ)当a<0时①成立,即
成立,
当且仅当
,解得
;
综上,a的取值范围是
。
当a=
当x<-2时,f′(x)<0,当x>-2时,f′(x)>0,
∴f(x)在(-∞,-2)内单调减,在(-2,+∞)内单调增,
∴在x=-2时,f(x)有极小值,
所以,f(-2)=-12是f(x)的极小值.
(Ⅱ)在(-1,1)上,f(x)单调增加当且仅当f′(x)=4(x-1)(3ax2+3ax-1)≥0,
即3ax2+3ax-1≤0,①
(ⅰ)当a=0时①恒成立;
(ⅱ)当a>0时①成立,当且仅当3a·12+3a·1-1≤0,解得
(ⅲ)当a<0时①成立,即
当且仅当
综上,a的取值范围是
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