问题 解答题

已知函数f(x)=16x3-20ax2+8a2x-a3,其中a≠0.

(1)求函数f(x)的极大值和极小值;

(2)设(1)问中函数取得极大值的点为P(x,y),求点P的轨迹方程.

答案

(1)∵f(x)=16x3-20ax2+8a2x-a3,其中a≠0,

∴f'(x)=48x2-40ax+8a2=8(2x-a)(3x-a)

由f′(x)=0,得x=

a
2
,x=
a
3

当a>0时,

a
3
a
2
,见下表:

x(-∞,
a
3
)
a
3
(
a
3
a
2
)
a
2
(
a
2
,∞)
f'(x)+0-0+
f(x)增函数极大减函数极小增函数
∴当x=
a
3
时,函数取得极大值为f(
a
3
)=
a3
27

x=

a
2
时,函数取得极小值为f(
a
2
)=0

当a<0时,

a
2
a
3
,见下表:

x(-∞,
a
2
)
a
2
(
a
2
a
3
)
a
3
(
a
3
,∞)
f'(x)+0-0+
f(x)增函数极大减函数极小增函数
∴当x=
a
2
时,函数取得极大值为f(
a
2
)=0

x=

a
3
时,函数取得极小值为f(
a
3
)=
a3
27

(2)由(1)可知:

当a>0时,

x=
a
3
y=
a3
27
,消去a得:y=x3(x>0),

当a<0时,

x=
a
2
y=0
,消去a得:y=0(x<0),

所以 P点的轨迹方程为:y=

x3,x>0
0,x<0

计算题
选择题