题目内容
已知函数f(x)=x3-2ax2+3x
(1)若f(x)在x∈[1,+∞]上是增函数,求实数a的取值范围;
(2)若x=a是f(x)的极值点,求f(x)在[-2,a]上的最小值和最大值.
(1)若f(x)在x∈[1,+∞]上是增函数,求实数a的取值范围;
(2)若x=a是f(x)的极值点,求f(x)在[-2,a]上的最小值和最大值.
分析:(1)f(x)=x3-2ax2+3x在x∈[1,+∞]上是增函数,即f'(x)=3x2-4ax+3≥0在[1,+∞]恒成立,由此构造不等式,结合基本不等式可得实数a的取值范围;
(2)若x=a是f(x)的极值点,则f'(a)=0,求出a值,分类讨论f(x)在[-2,a]上的最小值和最大值可得答案.
(2)若x=a是f(x)的极值点,则f'(a)=0,求出a值,分类讨论f(x)在[-2,a]上的最小值和最大值可得答案.
解答:解:(1)∵f(x)=x3-2ax2+3x在x∈[1,+∞]上是增函数
∴f'(x)=3x2-4ax+3≥0
∴a≤
(x+
)在[1,+∞]恒成立
∴a≤[
(x+
)]min
∵
(x+
)≥
,当x=1时等号成立
∴a≤
….(6分)
(2)由题可知f'(a)=3a2-4a2+3=0
∴a=±
当a=
时,x∈[-2,
]
f′(x)=3x2-4
x+3=3(x-
)(x-
)
此时 由f'(x)>0可得-2≤x<
;
由f'(x)<0可得
<x<
,
所以函数f(x)的单调递增区间为[-2,
),
函数f(x)的单调递增区间为(
,
)
又∵f(-2)=-14-8
,f(
)=0
极小值为f(
)=
函数f(x)的函数f(x)的最小值为 -14-8
函数f(x)的函数f(x)的最大值为
….(11分)
当a=-
时,x∈[-2,-
]
f′(x)=3x2+4
x+3=3(x+
)(x+
)
此时 由f'(x)≥0,
∴f(x)在[-2,-
]上为增函数,
∴f(x)min=f(-2)=-14+8
∴f(x)max=f(-
)=0….(13分)
∴f'(x)=3x2-4ax+3≥0
∴a≤
| 3 |
| 4 |
| 1 |
| x |
∴a≤[
| 3 |
| 4 |
| 1 |
| x |
∵
| 3 |
| 4 |
| 1 |
| x |
| 3 |
| 2 |
∴a≤
| 3 |
| 2 |
(2)由题可知f'(a)=3a2-4a2+3=0
∴a=±
| 3 |
当a=
| 3 |
| 3 |
f′(x)=3x2-4
| 3 |
| 3 |
| ||
| 3 |
此时 由f'(x)>0可得-2≤x<
| ||
| 3 |
由f'(x)<0可得
| ||
| 3 |
| 3 |
所以函数f(x)的单调递增区间为[-2,
| ||
| 3 |
函数f(x)的单调递增区间为(
| ||
| 3 |
| 3 |
又∵f(-2)=-14-8
| 3 |
| 3 |
极小值为f(
| ||
| 3 |
4
| ||
| 9 |
函数f(x)的函数f(x)的最小值为 -14-8
| 3 |
函数f(x)的函数f(x)的最大值为
4
| ||
| 9 |
当a=-
| 3 |
| 3 |
f′(x)=3x2+4
| 3 |
| 3 |
| ||
| 3 |
此时 由f'(x)≥0,
∴f(x)在[-2,-
| 3 |
∴f(x)min=f(-2)=-14+8
| 3 |
| 3 |
点评:本题考查的知识点是利用导数研究函数的单调性,利用导数求函数的最值,基本不等式,熟练掌握导函数符号与原函数单调性之间的关系,是解答的关键.
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