问题 解答题
已知函数f(x)=
2
3
x3-2x2+(2-a)x+1
,其中a∈R.
(Ⅰ)若a=2,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(Ⅱ)求f(x)在区间[2,3]上的最大值和最小值.
答案

(Ⅰ)f(x)的定义域为R,且 f'(x)=2x2-4x+2-a,当a=2时,f(1)=-

1
3
,f'(1)=-2,

所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为 y+

1
3
=-2(x-1),即 6x+3y-5=0.(4分)

(Ⅱ)方程f'(x)=0的判别式为△=(-4)2-4×2×(2-a)=8a.

(ⅰ)当a≤0时,f'(x)≥0,所以f(x)在区间(2,3)上单调递增,所以f(x)在区间[2,3]

上的最小值是f(2)=

7
3
-2a;最大值是f(3)=7-3a.

(ⅱ)当a>0时,令f'(x)=0,得 x1=1-

2a
2
,或x2=1+
2a
2
.f(x)和f'(x)的情况如下:

x(-∞,x1x1(x1,x2x2(x2,+∞)
f'(x)+0-0+
f(x)
故f(x)的单调增区间为(-∞, 1-
2a
2
)
(1+
2a
2
,+∞ )
;单调减区间为(1-
2a
2
,1+
2a
2
)

①当0<a≤2时,x2≤2,此时f(x)在区间(2,3)上单调递增,所以f(x)在区间[2,3]

上的最小值是f(2)=

7
3
-2a;最大值是f(3)=7-3a.

②当2<a<8时,x1<2<x2<3,此时f(x)在区间(2,x2)上单调递减,在区间(x2,3)上单调递增,

所以f(x)在区间[2,3]上的最小值是 f(x2)=

5
3
-a-
a
2a
3

因为 f(3)-f(2)=

14
3
-a,

所以 当2<a≤

14
3
时,f(x)在区间[2,3]上的最大值是f(3)=7-3a;当
14
3
<a<8
时,f(x)在区间[2,3]上的最大值是f(2)=
7
3
-2a

③当a≥8时,x1<2<3≤x2,此时f(x)在区间(2,3)上单调递减,

所以f(x)在区间[2,3]上的最小值是f(3)=7-3a;最大值是f(2)=

7
3
-2a.

综上可得,

当a≤2时,f(x)在区间[2,3]上的最小值是

7
3
-2a,最大值是7-3a;

2<a≤

14
3
时,f(x)在区间[2,3]上的最小值是
5
3
-a-
a
2a
3
,最大值是7-3a;

14
3
<a<8时,f(x)在区间[2,3]上的最小值是
5
3
-a-
a
2a
3
,最大值是
7
3
-2a

当a≥8时,f(x)在区间[2,3]上的最小值是7-3a,最大值是

7
3
-2a.

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