若函数f(x)=在区间(1,4)内为减函数,在区间(6,+∞)上为增函数.
(1)试求实数a的取值范围.
(2)若a=2,求f(x)=c有三个不同实根时,c的取值范围.
(说明:第二问能用f(x)表达即可,不必算出最结果.)
网友回答
解:(1)∵函数f(x)=
∴f′(x)=x2-ax+a2-13,∵f(x)在区间(1,4)内为减函数,在区间(6,+∞)上为增函数.
∴f′(x)=x2-ax+a2-13≤0在区间(6,+∞)上恒成立,
f′(x)=x2-ax+a2-13≥0在区间(6,+∞)上恒成立,
由f′(x)=x2-ax+a2-13开口向上,
∴只需
∴
∴a∈[1,3]
∴a的取值范围为[1,3].
(2)∵a=2,f(x)=,
∴f′(x)=x2-2x-9,
∴令f′(x)=x2-2x-9≥0即x≤1-或x≥1+,
∴f(x)的增区间为(-∞,1-),(1+,+∞),减区间为(1-,1+)
Xy’+0-0+y↗极大值↘极小值↗∴f(x)的大致图象如图所示:
令y=c,则由图可知,当
解析分析:(1)对f(x)求导,由已知条件函数f(x)=在区间(1,4)内为减函数,在区间(6,+∞)上为增函数,将问题转化为f′(x)=x2-ax+a2-13≤0在区间(1,4)上恒成立,和f′(x)=x2-ax+a2-13≥0在区间(1,4)上恒成立,两个恒成立问题,从而求解;(2)把a=2代入f(x),然后求导,求出f(x)的单调区间,利用数形结合的思想,画出图形进行求解.
点评:此题考查利用导数研究函数的单调性,第一问比较新颖,已知单调区间来a的范围,利用了转化的思想,是一道综合性比较强的题.