已知函数f(x)=x3-2ax2-3x,x∈R. (Ⅰ)当a=0时,求函数f(x)的单调区间; (Ⅱ)当x∈(0,+∞)时,f(x)≥ax恒成立,求a的取值范围.
题目
已知函数f(x)=x3-2ax2-3x,x∈R.
(Ⅰ)当a=0时,求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)当x∈(0,+∞)时,f(x)≥ax恒成立,求a的取值范围.
答案
(Ⅰ)当a=0时,f(x)=x
3-3x,故f'(x)=3x
2-3…(1分)
因为当x<-1或x>1时,f'(x)>0
当-1<x<1时,f'(x)<0
故f(x)在(-∞,-1]和[1,+∞)上单调递增,在(-1,1)上单调递减.…(5分)
(Ⅱ)由题意可知x
3-2ax
2-3x≥ax在(0,+∞)上恒成立,
即x
2-2ax-(3+a)≥0在(0,+∞)上恒成立.…(7分)
令g(x)=x
2-2ax-(3+a),
因为
△=(−2a)2+4(a+3)=4(a+)2+11>0…(9分)
故x
2-2ax-(3+a)≥0在(0,+∞)上恒成立等价于
即
解得a≤-3…(12分)
(Ⅰ)当a=0时,f(x)=x3-3x,f'(x)=3x2-3,根据二次函数的图象和性质,我们易判断出导函数的符号,进而根据导数符号与单调性的关系,即可得到函数的单调性.
(Ⅱ)由已知中x∈(0,+∞)时,f(x)≥ax恒成立,我们可以构造函数g(x)=x2-2ax-(3+a),根据二次函数的图象和性质,构造关于a的不等式,进而得到答案.
利用导数研究函数的单调性;函数恒成立问题.
本题考查的知识点是利用导数研究函数的单调性,函数恒成立问题,其中(Ⅰ)的关键是由函数的解析式,求了导函数的解析式,(Ⅱ)的关键是将问题转化为二次函数恒成立问题.
举一反三
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