设a为实数,函数f(x)=x3-3ax2+a(1)若a=1,求f(x)的单调区间(2)求f(x)的在[1,+∞)上的极值(3)若a>0且关于x的方程f(x)=0

设a为实数,函数f(x)=x3-3ax2+a(1)若a=1,求f(x)的单调区间(2)求f(x)的在[1,+∞)上的极值(3)若a>0且关于x的方程f(x)=0

题型:不详难度:来源:
设a为实数,函数f(x)=x3-3ax2+a
(1)若a=1,求f(x)的单调区间
(2)求f(x)的在[1,+∞)上的极值
(3)若a>0且关于x的方程f(x)=0在[-2,2]有三个不同的实数根,求a的取值范围.
答案
(1)∵a=1时,f(x)=x3-3x2+1,∴f′(x)=3x2-6x=3x(x-2),
令f′(x)>0,得x<0,或x>2,令f′(x)<0,得0<x<2,
∴a=1时,f(x)的单调区间为(-∞,0),(0,2),(2,+∞)
(2)∵f(x)=x3-3ax2+a,∴f′(x)=3x2-6ax=3x(x-2a),∵x≥1
①当a≤
1
2
时,f′(x)≥0,∴f(x)在[1,+∞)是单调递增函数,无极值.
②当a>
1
2
时,令f′(x)=0,得x=2a,令f′(x)>0,得x>2a,令f′(x)<0,得1≤x<2a,
∴f(x)的在[1,2a)上是减函数,在(2a,+∞)上是增函数,
∴f(x)的在[1,+∞)上有极小值为f(2a)=(2a)3-3a(2a)2+a=a-4a3
(3))∵f(x)=x3-3ax2+a,∴f′(x)=3x2-6ax=3x(x-2a),∵a>0
令f′(x)>0,得x<0,或x>2a,令f′(x)<0,得0<x<2a,
∴f(x)在(-∞,0)(2a,+∞)上是增函数,在(0,2a)上是减函数.
∴f(x)的极大值为f(0)=a,极小值为f(2a)=a-4a3
①∵方程f(x)=0有三个不同的实数根,
∴f(0)=a>0,且f(2a)=a-4a3<0∴a>
1
2

②∵方程f(x)=0在[-2,2]有三个不同的实数根
∴2a<2,且





f(2)≥0
f(-2)≤0
,∵f(2)=-11a+8,f(-2)=-11a-8,
∴a<1,且-11a+8≥0,且-11a-8≤0,
∴-
8
11
≤a≤
8
11

由①②知,a的取值范围为
1
2
<a≤
8
11
举一反三
已知函数f(x)=(x3+3x2+ax+b)e-x
(1)如a=b=-3,求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)在(-∞,α),(2,β)单调增加,在(α,2),(β,+∞)单调减少,证明:β-α<6.
题型:宁夏难度:| 查看答案
设函数f(x)=2x3-3(a-1)x2+1,其中a≥1.
(Ⅰ)求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)讨论f(x)的极值.
题型:山东难度:| 查看答案
给出下列四个命题:
①已知a=
π0
sinxdx,
(


3
,a)
到直线


3
x-y+1=0
的距离为1;
②若f"(x0)=0,则函数y=f(x)在x=x0取得极值;
③m≥-1,则函数y=log
1
2
(x2-2x-m)
的值域为R;
④在极坐标系中,点P(2,
π
3
)
到直线ρsin(θ-
π
6
)=3
的距离是2.
其中真命题是______(把你认为正确的命题序号都填在横线上)
题型:天津模拟难度:| 查看答案
给出定义:若函数f(x)在D上可导,即f′(x)存在,且导函数f′(x)在D上也可导,则称f(x)在D上存在二阶导函数,记f″(x)=(f′(x))′,若f″(x)<0在D上恒成立,则称f(x)在D上为凸函数.以下四个函数在(0,
π
2
)
上不是凸函数的是(  )
A.f(x)=sinx+cosxB.f(x)=lnx-2x
C.f(x)=-x3+2x-1D.f(x)=-xe-x
题型:惠州三模难度:| 查看答案
若函数f(x)=ex-ax在区间(1,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围为______.
题型:不详难度:| 查看答案
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