题目内容
设函数f(x)=2x3-3(a+1)x2+6ax+1,(a∈R),当x∈[1,3]时,f(x)的最小值为5,则a的值为
2
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.分析:求出原函数的导函数,由导函数小于0根据a的不同取值范围得到原函数在区间[1,3]上的单调性,利用单调性求出当x∈[1,3]时,f(x)的最小值为5的a的值,满足a的取值范围的保留,不满足的舍掉,从而求出a的值.
解答:解:由f(x)=2x3-3(a+1)x2+6ax+1,得
f′(x)=6x2-6(a+1)x+6a,
令f'(x)<0,得(x-a)(x-1)<0
当a≤1时,a<x≤1,f(x)在[1,3]为单调增,所以在x=1处有最小值,
即f(1)=2-3(a+1)+6a=4,解得a=
(舍去);
当1<a<3时,1<x<a,f(x)在[1,a]单调减,在[a,3]单调增,所以在x=a处有最小值,
即f(a)=2a3-3(a+1)a2+6a2=4,
即a3-3a2+4=0,即(a3+1)-3(a2-1)=0,
即(a+1)(a-2)2=0,解得a=2或a=-1(舍去).
当a≥3时,f(x)在[1,3]上为单调减,所以在x=3处有最小值,
f(3)=54-27(a+1)+18a=4,解得a=
(舍去).
所以当x∈[1,3],f(x)的最小值为5时a的值为2.
故答案为2.
f′(x)=6x2-6(a+1)x+6a,
令f'(x)<0,得(x-a)(x-1)<0
当a≤1时,a<x≤1,f(x)在[1,3]为单调增,所以在x=1处有最小值,
即f(1)=2-3(a+1)+6a=4,解得a=
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当1<a<3时,1<x<a,f(x)在[1,a]单调减,在[a,3]单调增,所以在x=a处有最小值,
即f(a)=2a3-3(a+1)a2+6a2=4,
即a3-3a2+4=0,即(a3+1)-3(a2-1)=0,
即(a+1)(a-2)2=0,解得a=2或a=-1(舍去).
当a≥3时,f(x)在[1,3]上为单调减,所以在x=3处有最小值,
f(3)=54-27(a+1)+18a=4,解得a=
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所以当x∈[1,3],f(x)的最小值为5时a的值为2.
故答案为2.
点评:本题考查了利用导数求闭区间上函数的最值,考查了分类讨论的数学思想方法,通过正确的分类,利用导函数的符号判处函数在区间[1,3]内的单调情况是解决该题的关键,是难题.
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