已知函数f(x)=x3-3ax2-9a2x+a3.
(1)设a=1,求函数f(x)的极值;
(2)若,且当x∈[1,4a]时,|f′(x)|≤12a恒成立,试确定a的取值范围.
网友回答
解:(1)当a=1时,对函数f(x)求导数,得f′(x)=3x2-6x-9.
令f′(x)=0,解得x1=-1,x2=3.
列表讨论f(x),f′(x)的变化情况:
所以,f(x)的极大值是f(-1)=6,极小值是f(3)=-26.
(2)f′(x)=3x2-6ax-9a2的图象是一条开口向上的抛物线,关于x=a对称.
若,则f′(x)在[1,4a]上是增函数,
从而(x)在[1,4a]上的最小值是f′(1)=3-6a-9a2,最大值是f′(4a)=15a2.
由|f′(x)|≤12a,得-12a≤3x2-6ax-9a2≤12a,于是有(1)=3-6a-9a2≥-12a,且f′(4a)=15a2≤12a.
由f′(1)≥-12a得-≤a≤1,由f′(4a)≤12a得
所以,即.
若a>1,则∵|f′(a)|=15a2>12a.故当x∈[1,4a]时|f′(x)|≤12a不恒成立.
所以使|f′(x)|≤12a(x∈[1,4a])恒成立的a的取值范围是
解析分析:(1)把a=1代入,找出导函数为0的自变量,看在自变量左右两侧导函数的符号来求极值即可.(2)转化为求导函数的绝对值在x∈[1,4a]上的最大值即可.
点评:本题涉及到利用导函数求极值.利用导函数求极值时,须先求导函数为0的根,再根据导函数为0的根左右两侧的符号来求极大值和极小值.