已知函数f(x)=2ax3﹣3x2,其中a>0.(Ⅰ)求证:函数f(x)在区间(﹣∞,0)上是增函数;(Ⅱ)若函数g(x)=f(x)+f′(x)(x∈[0,1]
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已知函数f(x)=2ax3﹣3x2,其中a>0. (Ⅰ)求证:函数f(x)在区间(﹣∞,0)上是增函数; (Ⅱ)若函数g(x)=f(x)+f′(x)(x∈[0,1])在x=0处取得最大值,求a的取值范围. |
答案
(Ⅰ)证明:求导函数f′(x)=6x(ax﹣1). 因为a>0且x<0, 所以f′(x)>0. 所以函数f(x)在区间(﹣∞,0)上是增函数. (Ⅱ)解:由题意,g(x)=2ax3+(6a﹣3)x2﹣6x,(x∈[0,1]), 则g′(x)=6[ax2+(2a﹣1)x﹣1]. 令g′(x)=0,即ax2+(2a﹣1)x﹣1=0.① 由于△=4a2+1>0,可设方程①的两个根为x1,x2, 由①得x1x2=﹣, 由于a>0,所以x1x2<0, 不妨设x1<0<x2,g′(x)=6a(x﹣x1)(x﹣x2). 当0<x2<1时,g(x2)为极小值,所以在区间[0,1]上,g(x)在x=0或x=1处取得最大值;当x2≥1时,由于g(x)在区间[0,1]上是单调递减函数,所以最大值为g(0), 综上,函数g(x)只能在x=0或x=1处取得最大值. 又已知g(x)在x=0处取得最大值, 所以g(0)≥g(1),即0≥8a﹣9,解得a≤, 又因为a>0, 所以a∈(0,]. |
举一反三
已知a为正实数,n为自然数,抛物线与x轴正半轴相交于点A,设f(n)为该抛物线在点A处的切线在y轴上的截距。 (1)用a和n表示f(n); (2)求对所有n都有成立的a的最小值; (3)当0<a<1时,比较与的大小,并说明理由。 |
已知函数f(x)=x3+x2-ax-a,x∈R,其中a>0。 (1)求函数f(x)的单调区间; (2)若函数f(x)在区间(-2,0)内恰有两个零点,求a的取值范围; (3)当a=1时,设函数f(x)在区间[t,t+3]上的最大值为M(t),最小值为m(t),记g(t)=M(t)-m(t),求函数g(t)在区间[-3,-1]上的最小值。 |
设函数f(x)=ex-ax-2。 (1)求f(x)的单调区间; (2)若a=1,k为整数,且当x>0时,(x-k) f ′(x)+x+1>0,求k的最大值。 |
某地需要修建一条大型输油管道通过120公里宽的沙漠地带,该段输油管道两端的输油站已建好,余下工程只需要在该段两端已建好的输油站之间铺设输油管道和等距离修建增压站(又称泵站).经预算,修建一个增压站的工程费用为432万元,铺设距离为x公里的相邻两增压站之间的输油管道费用为x3+x万元.设余下工程的总费用为y万元. (1)试将y表示成关于x的函数; (2)需要修建多少个增压站才能使y最小? |
已知函数f(x)=ax3+bx+c在点x=2处取得极值c-16。 (1)求a,b的值; (2)若f(x)有极大值28,求f(x)在[-3,3]上的最小值。 |
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