题目内容
已知函数f(x)=x2|x-a|(a∈R且a≤
)
(Ⅰ)当a=2时,求函数f(x)的单调递减区间;
(Ⅱ)若函数f(x)在区间[1,2]上的最小值是1,求实数a的值.
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(Ⅰ)当a=2时,求函数f(x)的单调递减区间;
(Ⅱ)若函数f(x)在区间[1,2]上的最小值是1,求实数a的值.
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:导数的综合应用
分析:(Ⅰ)由题意,先求出函数的导数f′(x)=
,从而求出f(x)的单调区间,
(Ⅱ)解:设函数f(x)在区间[1,2]上的最小值是m,讨论①当a≤1时,②当1<a≤2,③当a>2时的情况,进而求出a的值.
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(Ⅱ)解:设函数f(x)在区间[1,2]上的最小值是m,讨论①当a≤1时,②当1<a≤2,③当a>2时的情况,进而求出a的值.
解答:
解:(Ⅰ)由题意,∵f(x)=x2|x-2|=
,
∴f′(x)=
,
∴f(x)在(-∞,0),(
,2)递减,(0,
),(2,+∞)递增.
(Ⅱ)解:设函数f(x)在区间[1,2]上的最小值是m
①当a≤1时,在[1,2]上,f(x)=x3-ax2,
∵f′(x)=3x(x-
a)>0,x∈(1,2),
则f(x)是区间[1,2]上的增函数,
∴m=f(1)=1-a;
②当1<a≤2,m=f(a)=0,
③当a>2时,f(x)=ax2-x3,f′(x)=3x(
a-x),
∵2<a≤
,
∴1<
a≤
,
当1<x<
a时,f′(x)>0,从而f(x)为区间[1,
a]上的增函数;
当
a<x<2时,f′(x)<0,从而f(x)为区间[
a,2]上的减函数.
因此,当2<a≤
,m=f(1)=a-1或m=f(2)=4(a-2),
当2<a≤
时,4(a-2)≤a-1,故m=4(a-2);
综上所述,所求函数的最小值m=
.
因为m=1,
∴a=0或
.
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∴f′(x)=
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∴f(x)在(-∞,0),(
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(Ⅱ)解:设函数f(x)在区间[1,2]上的最小值是m
①当a≤1时,在[1,2]上,f(x)=x3-ax2,
∵f′(x)=3x(x-
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则f(x)是区间[1,2]上的增函数,
∴m=f(1)=1-a;
②当1<a≤2,m=f(a)=0,
③当a>2时,f(x)=ax2-x3,f′(x)=3x(
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∵2<a≤
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∴1<
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当1<x<
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当
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因此,当2<a≤
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当2<a≤
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综上所述,所求函数的最小值m=
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因为m=1,
∴a=0或
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点评:本题考查了函数的单调性,函数的最值问题,考查导数的应用,分类讨论思想,是一道综合题.
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