已知函数
(1)若a=-2,求f(x)在区间[0,3]上的最大值和最小值;
(2)若f(x)在区间[-1,1]上是减函数,求实数a的取值范围.
网友回答
解:f′(x)=)=x2-ax-2a2.
(1)当a=-2时,.
∴f′(x)=x2+2x-8,令f′(x)=0,得x=2或x=-4(舍去).
∴在区间[0,2)上,f′(x)<0;在区间(2,3]上,f′(x)>0.
∴f(x)在区间[0,2)上单调递减,在区间(2,3]上单点递增.
∴函数f(x)在x=2处取得极小值f(2)=-9,也即最小值是-9.
又f(0)=,f(3)=-,∴f(3)为最大值.
∴f(x)在区间[0,3]上的最大值是,最小值是-9.
(2)要使f(x)在区间[-1,1]上是减函数,只须在区间[-1,1]上,f′(x)≤0.
又f′(x)=(x-2a)(x+a),令f′(x)=0,则x=2a或x=-a.
①当a>0时,有2a>-a,要使f′(x)≤0,则只须,所以a≥1.
②当a<0时,有2a<-a,要使f′(x)≤0,则只须{,所以a≤-1.
综上,实数a的取值范围是(-∞,-1]∪[1,+∞).
解析分析:(1)求函数y=f(x)在[a,b]上的最大值与最小值的方法是:先求出函数y=f(x)在(a,b)内的极值;再将函数y=f(x)的各极值与端点处的函数值f(a),f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.据此可求出函数y=f(x)的最值.(2)若f(x)在区间[-1,1]上是减函数,则在[-1,1]上必有f′(x)≤0,据此可求出a的取值范围.
点评:本题考查的是闭区间[a,b]上的函数最值,通过先对函数求导求出其极值,然后再与端点处的函数值相比较,则最大者是最大值,最小者是最小值.同时要注意分类讨论的思想方法.