题目内容

已知函数f(x)=x4-2ax2,a∈R.
(1)当a≤0时,求函数f(x)的单调区间;
(2)当a<x<2a时,函数f(x)存在极小值,求a的取值范围.

解:(1)由题设知f'(x)=4x3-4ax,
令 f'(x)=0,得4x(x2-a)=0,当a≤0时,得x=0,
x<0时,f'(x)<0;x>0时,f'(x)>0,
∴函数f(x)的单调递减区间是(-∞,0);单调递增区间是(0,+∞).
(2)∵a<x<2a,∴a>0.
当a>0时,令f'(x)=0,得x=0或x=±
列表如下:
x(-∞,-(-,0)(0,,+∞)
f'(x)-+-+
f(x)递减递增递减递增
得x=-或x=时,f(x)极小=f(±)=-a2
取x=-,由条件得 a<-<2a,无解.
取x=,由条件得 a<<2a,解得<a<1.
综合上述:<a<1.
分析:(1)求导函数,当a≤0时,令f'(x)<0,可得函数f(x)的单调递减区间;f'(x)>0,可得单调递增区间;
(2)当a>0时,令f'(x)=0,得x=0或x=±,再确定函数的单调性,利用函数f(x)存在极小值,即可确定a的取值范围.
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查函数的极值,正确求导、确定函数的单调性是关键.
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