解答题已知函数f(x)=x3-3a|x-1|(a∈R)(Ⅰ)当a=2时,求f(x)在区

发布时间:2020-07-09 05:34:18

解答题已知函数f(x)=x3-3a|x-1|(a∈R)
(Ⅰ)当a=2时,求f(x)在区间x∈[0,]上的最值;
(Ⅱ)求函数f(x)的单调区间.

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解:(Ⅰ)当a=2时,f(x)=x3-6|x-1|=,
∴,
令f′(x)>0,得x<1或,
令f′(x)<0,得.
∵,
∴f(x)在[0,1]上单调递增,在[1,]上单调递减,在上单调递增.
∵f(0)=-6,,
∴f(x)min=-6.
∵f(1)=1-6+6=1,f()==6-3<1,
∴f(x)max=1.
(2)∵f(x)=x3-3a|x-1|=,
∴,
分类讨论如下:
①当a=0时,∵f′(x)=3x2≥0,
∴f(x)在实数集R上单调递增;
②当a>0时,
(i)当x<1时,f′(x)=3x2+3a>0,∴f(x)在(-∞,1)上递增;
(ii)当x≥1时.令f′(x)=0,得或(舍),比较与1的大小,再分类如下:
当0<a≤1时,∵f′(x)=3x2-3a≥0,∴f(x)在(1,+∞)上递增;
当a>1时,由f′(x)=3x2-3a<0,得1<x<;由f′(x)=3x2-3a≥0,得,
∴f(x)在(1,)递减,在上递增.
③当a<0时,
此时,当x≥1时,f′(x)=3x2-3a≥0,∴f(x)在(1,+∞)上递增;
当x<1时,令f′(x)=0,得或,
比较与1的大小,再分类讨论如下:
(i)当,即-1<a<0时,
由f′(x)=3x2+3a>0,得,
由f′(x)<0,得,
∴f(x)在和上单调递增,在上单调递减;
(ii)当,即a≤-1时,
由f′(x)=3x2+3a>0,得,
由f′(x)<0,得,
∴f(x)在上单调递增,在上单调递减.
综上所述:
当a>1时,f(x)在(-∞,1)上单调递增,在()递减,在上递增;
当0≤a<1时,f(x)在R上单调递增;
当-1<a<0时,f(x)在()上单调递增,在单调递减,在()单调递增;
当a≤-1时,f(x)在上单调递增,在(,1)上单调递减,在(1,+∞)单调递增.解析分析:(Ⅰ)当a=2时,f(x)=x3-6|x-1|=,,令f′(x)>0,得x<1或,令f′(x)<0,得.结合,能求出f(x)在区间x∈[0,]上的最值.(2)由f(x)=x3-3a|x-1|=,知,分类讨论能求出函数f(x)的单调区间.点评:本题考查函数最值的求法和函数的单调区间的讨论.考查运算求解能力,推理论证能力;考查化归与转化思想.对数学思维的要求比较高,有一定的探索性.综合性强,难度大,易出错,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答.易错点是分类不清导致出错.
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