题目内容
已知函数
.
(Ⅰ)求函数y=f(x)的极小值;
(Ⅱ)若对任意x∈[-1,2],恒有f(x)≤2a2-1,求a的取值范围.
解:(Ⅰ)f′(x)=x2-4ax+3a2=(x-a)(x-3a),
因为a>1,所以3a>a,
∴f(x)的极小值为f(3a)=-1
(Ⅱ)若1<a≤2时,当x∈[-1,a]时f/(x)>0,f(x)在[-1,a]上递增,
当x∈[a,2]时f/(x)<0,f(x)在[a,2]上递减,
所以f(x)的最大值为f(a)=
-1,
令
-1?a∈R,又1<a≤2,所以1<a≤2;
若a>2时,当x∈[-1,2]时f/(x)>0,f(x)在[-1,2]上递增,
所以f(x)的最大值为f(2)=6a2-8a+
,
令
-6a+2≤0?1-
,
又a>2,所以无解.
由上可知1<a≤2.
分析:(I)对函数求导,结合f′(x)>0,f′(x)<0,f′(x)=0可求解
(II)由题意可得f(x)的最大值≤2a2-1恒成立x∈[-1,2],利用导数求函数f(x)在[-1,2]上的最大值.
点评:本题综合考查了利用函数的导数研究函数的极值最值问题,体现了转化的思想和分类讨论的思想,以及学生灵活应用知识分析解决问题的能力.
因为a>1,所以3a>a,
∴f(x)的极小值为f(3a)=-1
(Ⅱ)若1<a≤2时,当x∈[-1,a]时f/(x)>0,f(x)在[-1,a]上递增,
当x∈[a,2]时f/(x)<0,f(x)在[a,2]上递减,
所以f(x)的最大值为f(a)=
令
若a>2时,当x∈[-1,2]时f/(x)>0,f(x)在[-1,2]上递增,
所以f(x)的最大值为f(2)=6a2-8a+
令
又a>2,所以无解.
由上可知1<a≤2.
分析:(I)对函数求导,结合f′(x)>0,f′(x)<0,f′(x)=0可求解
(II)由题意可得f(x)的最大值≤2a2-1恒成立x∈[-1,2],利用导数求函数f(x)在[-1,2]上的最大值.
点评:本题综合考查了利用函数的导数研究函数的极值最值问题,体现了转化的思想和分类讨论的思想,以及学生灵活应用知识分析解决问题的能力.
练习册系列答案
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已知函数
.
(1)求
的最小值;
(2)当函数自变量的取值区间与对应函数值的取值区间相同时,这样的区间称为函数的保值区间.设
,试问函数
在
上是否存在保值区间?若存在,请求出一个保值区间;若不存在,请说明理由.
已知函数
的定义域为
,若
在
上为增函数,则称
为“一阶比增函数”;若
在
上为增函数,则称
为“二阶比增函数”.我们把所有“一阶比增函数”组成的集合记为
,所有“二阶比增函数”组成的集合记为
.
(Ⅰ)已知函数
,若
且
,求实数
的取值范围;
(Ⅱ)已知
,
且
的部分函数值由下表给出,
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求证:
;
(Ⅲ)定义集合![]()
请问:是否存在常数
,使得
,
,有
成立?若存在,求出
的最小值;若不存在,说明理由.