设函数f(x)=x3+ax2-a2x+m(a>0)

设函数f(x)=x3+ax2-a2x+m(a>0)
(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)若函数f(x)在x∈[-1,1]内没有极值点,求a的取值范围;
(Ⅲ)若对任意的a∈[3,6],不等式f(x)≤1在x∈[-2,2]上恒成立,求m的取值范围.
俺是宝 1年前 已收到1个回答 举报

qaz4100 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)先求导,利用导数来判断函数的单调区间.
(Ⅱ)要使函数f(x)在x∈[-1,1]内没有极值点,只需f′(x)=0在(-1,1)上没有实根即可.
(Ⅲ)先求出f(x)max,再由题意得f(x)max≤1即-8+4a+2a2+m≤1,再分离参数,再求函数的最小值即可.

(Ⅰ)∵f′(x)=3x2+2ax-a2=3(x-[a/3])(x+a),
又a>0,∴当x<-a或x>[a/3]时f′(x)>0;
当-a<x<[a/3]时,f′(x)<0.
∴函数f(x)的单调递增区间为(-∞,-a),([a/3],+∞),单调递减区间为(-a,[a/3]).
(Ⅱ)由题设可知,方程f′(x)=3x2+2ax-a2=0在[-1,1]上没有实根,


f′(−1)<0
f′(1)<0
a>0,解得a>3.
故a的取值范围为(3,+∞)
(Ⅲ)∵a∈[3,6],∴由(Ⅰ)知[a/3]∈[1,2],-a≤-3
又x∈[-2,2]
∴f(x)max=max{f(-2),f(2)}
而f(2)-f(-2)=16-4a2<0
f(x)max=f(-2)=-8+4a+2a2+m
又∵f(x)≤1在[-2,2]上恒成立
∴f(x)max≤1即-8+4a+2a2+m≤1
即m≤9-4a-2a2,在a∈[3,6]上恒成立
∵9-4a-2a2的最小值为-87
∴m≤-87.
故m的取值范围为(-∞,87]

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值.

考点点评: 本题考查利用导数求闭区间上函数的最值,利用导数研究函数的单调性,还考查了变量分离的思想方法,属于中档题.

1年前

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