问题 解答题

已知函数f(x)=x3+2x2+x-4,g(x)=ax2+x-8(a>2).

(Ⅰ)求函数f(x)极值;

(Ⅱ)若对任意的x∈[0,+∞)都有f(x)≥g(x),求实数a的取值范围.

答案

(I)f′(x)=3x2+4x+1

令f′(x)=0解得x1=-1或x2=-

1
3

当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下:

∴当x=-1时,f(x)取得极大值为-4

当x=-

1
3
时,f(x)取得极小值为-
112
27

(Ⅱ)设F(x)=f(x)-g(x)=x3+(2-a)x2+4

∵F(x)≥0在[0,+∞)恒成立⇔F(x)min≥0,

x∈[0,+∞) 且F′(x)=3x2+(4-2a)x

令{F^'}(x)=0,解得x=0,x=

2a-4
3

∵a>2,

∴当0<x<

2a-4
3
时,F'(x)<0

x>

2a-4
3
时,F'(x)>0

∴当x∈(0,+∞)时,F(x)min=F(

2a-4
3
)≥0

(

2a-4
3
)3+(2-a)(
2a-4
3
)2+4≥0

解得a≤5,

∴2<a≤5

当x=0时,F(x)=4成立

故综上所述:实数a的取值范围是a∈(2,5].

单项选择题
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