解答题已知函数f(x)=x3-ax2+4(a∈R).(I)若x=是f(x)的一个极值点

发布时间:2020-07-09 01:04:16

解答题已知函数f(x)=x3-ax2+4(a∈R).
(I)若x=是f(x)的一个极值点,求实数a的值及f(x)在区间(-1,a)上的极大值;
(II)若在区间[1,2]内至少存在一个实数x,使得f(x)<0成立,求实数a的取值范围.

网友回答

解:(Ⅰ)由已知有f′(x)=3x2-2ax,
∵x=是f(x)的一个极值点
∴=0,解得a=4.?…(2分)
于是f′(x)=3x2-8x=x(3x-8),令f′(x)=0,得x=0或x=.
x(-1,0)0(0,)(,4)f′(x)+0-0+f?(x)↗极大值↘极小值↗于是当x=0时,f(x)在(-1,4)上有极大值f(0)=4.…(7分)
(Ⅱ)要使f(x)在区间[1,2]内至少有一个实数x,使得f(x)<0,只需f(x)在[1,2]内的最小值小于0.
∵f′(x)=3x2-2ax=x(3x-2a),且由f′(x)=0,知x1=0,,
①当≤0即a≤0时,f′(x)>0,∴f(x)在[1,2]上是增函数,
由f(x)min=f(1)=3-2a<0,解得.这与a<0矛盾,舍去.
②当≤1即0<a≤时,f′(x)>0,∴f(x)在[1,2]上是增函数.
由f(x)min=f(1)=3-2a<0,解得.这与0<a≤矛盾,舍去.
③当1<<2即时,
当1≤时,f′(x)<0,∴f(x)在上是减函数,
当≤x<2时,f′(x)>0,∴f(x)在上是增函数.
∴,解得a>3.这与<a<3矛盾,舍去.
④≥2即a≥3时,f′(x)<0,f(x)在[1,2]上是减函数,
∴f(x)min=f(2)=12-4a<0,解得a>3.结合a≥3得a>3.
综上,a>3时满足题意.…(12分)解析分析:(Ⅰ)求导函数f′(x)=3x2-2ax,根据x=是f(x)的一个极值点可得=0,从而可求a的值,确定函数的单调性,进而可求f(x)在(-1,4)上的极大值;(Ⅱ)要使f(x)在区间[1,2]内至少有一个实数x,使得f(x)<0,只需f(x)在[1,2]内的最小值小于0.利用f′(x)=3x2-2ax=x(3x-2a),且由f′(x)=0,知x1=0,,故进行分类讨论:①当≤0即a≤0;②当≤1即0<a≤;③当1<<2即;④≥2即a≥3,求出相应的最小值,从而可求实数a的取值范围.点评:本题以函数为载体,考查导数的运用,考查函数的极值,考查学生分析解决问题的能力,解题的关键是将f(x)在区间[1,2]内至少有一个实数x,使得f(x)<0,转化为f(x)在[1,2]内的最小值小于0
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!