设函数f(x)=x(x-a)2,
(I)证明:a<3是函数f(x)在区间(1,2)上递减的必要而不充分的条件;
(II)若x∈[0,|a|+1]时,f(x)<2a2恒成立,且f(0)=0,求实数a的取值范围.
(I)∵f(x)在区间(1,2)上递减,
∴其导函数f'(x)=3x2-4ax+a2≤0在区间(1,2)上恒成立.
∴
⇒f′(1)≤0 f′(2)≤0
⇒a2-4a+3≤0 a2-8a+12≤0
⇒2≤a≤3⇒a≤31≤a≤3 2≤a≤6
故a≤3是函数f(x)在区间(1,2)上递减的必要而不充分的条件
解法二:f'(x)=3x2-4ax+a2=(3x-a)(x-a)≤0在区间(1,2)上恒成立,
∴a只能大于0,∴
<x<a,∴a 3
∴2≤a≤3⇒a≤3
≤ 1a 3 a≥2
故a≤3是函数f(x)在区间(1,2)上递减的必要而不充分的条件
(II)∵f(x)=x(x-a)2f′(x)=3(x-a)(x-
)a 3
当a>0时,函数y=f(x)在(-∞,
)上递增,a 3
在(
,a)上递减,在(a 3
,+∞)上递增,a 3
故有
⇒1<a<f(
)<2a2a 3 f(a+1)<2a2 27 2
当a<0时,函数y=f(x)在(
,+∞)上递增,a 3
∴只要f(1-a)<2a2⇒4a3-6a2+5a-1>0
令g(a)=4a3-6a2+5a-1,
则g′(a)=12a2-12a+5=12(a-
)2+2>01 2
所以g(a)在(-∞,0)上递增,
又g(0)=-1<0∴f(1-a)<2a2不能恒成立
故所求的a的取值范围为1<a<27 2