已知函数f(x)=2x2+3(a2+a)lnx-8ax

已知函数f(x)=2x2+3(a2+a)lnx-8ax
(Ⅰ)若x=3是f(x)的一个极值点求a的值;
(Ⅱ)若函数f(x)在其导函数f(x)′的单调区间上也是单调的,求a的取值范围.
星星糖1618 1年前 已收到5个回答 举报

ouyangnitian 幼苗

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解题思路:(I)f′(x)=4x+
3(a2+a)
x
-8a=
4(x-a)2-a2+3a
x
,则f′(3)=4(3-a)2-a2+3a=0,验证求a;
(II)f′(x)=4x+
3(a2+a)
x
-8a=
4x2-8ax+3(a2+a)
x
,讨论f′(x)的单调性,从而求解.

(Ⅰ)f′(x)=4x+
3(a2+a)
x-8a=
4x2-8ax+3(a2+a)
x
=
4(x-a)2-a2+3a
x,
∵x=3是f(x)的一个极值,
∴f′(3)=4(3-a)2-a2+3a=0,
解得,a=4或a=3;
而当a=3时,f′(x)≥0,故不成立,
当a=4时,满足条件,
故a=4.
(II)f′(x)=4x+
3(a2+a)
x-8a=
4x2-8ax+3(a2+a)
x
设g(x)=4x2-8ax+3(a2+a),△=16(a2-3a),
设g(x)=0的两根为x1,x2,(x1<x2),
(1)当△≤0,即0≤a≤3时,
∴f(x)单调递增,满足题意;
(2)当△>0,即a<0或a>3时,
①若x1<0<x2,则[3/4](a2+a)<0,即-1<a<0,
此时,f(x)在(0,x2)上单调递减,
在(x2,+∞)上单调递增,
而f′(x)在(0,+∞)上单调递增,
故不满足题意,
②若x1<x2≤0,则

2a<0

3
4(a2+a)≥0,
解得a≤-1,
此时,f(x)在(0,+∞)上单调递增,满足题意;
③若0<x1<x2,则

2a>0

3
4(a2+a)>0,
则a>0,
此时,f(x)在(0,x1)上单调递增,在(x1,x2)上单调递减,在(x2,+∞)上单调递增,不满足题意;
综上所述,a的取值范围为(-∞,-1]∪[0,3].

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题考查了导数的综合应用及分类讨论的数学思想,属于难题.

1年前

7

4594888 幼苗

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(1)a=4,(a=3要舍去!)
(2)a<3/13

1年前

2

rainy1220 幼苗

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f'(x)=4x+3(a^2+a)*1/x-8a=0
a^2-7a+12=0
a=3 a=4

1年前

2

徐如生 幼苗

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求一阶导数
将x=3代入
3*4+3/3(a^2+a)-8a=0解就可以啦

1年前

0

yunji521 花朵

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令f'(x)=4x+3(a^2+a)*1/x-8a=0
由于f'(3)=0,a^2-7a+12=0 a=3 a=4

a=3, f'(x)=4x+36/x-24= (4/x)(x^2-6x+9)=(4/x)(x-3)^2
a=4, f'(x)=4x+60/x-24= (4/x)(x^2-6x+15)

当a=3时,f(x)在其导函数的单调区间上也是单调的

1年前

0
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