问题 解答题
设定函数f(x)=
a
3
x3+bx2+cx+d(a>0)
,且方程f′(x)-9x=0的两个根分别为1,4.
(Ⅰ)当a=3且曲线y=f(x)过原点时,求f(x)的解析式;
(Ⅱ)若f(x)在(-∞,+∞)无极值点,求a的取值范围.
答案

由得f′(x)=ax2+2bx+c

因为f′(x)-9x=ax2+2bx+c-9x=0的两个根分别为1,4,所以

a+2b+c-9=0
16a+8b+c-36=0
(*)

(Ⅰ)当a=3时,又由(*)式得

2b+c-6=0
8b+c+12=0

解得b=-3,c=12

又因为曲线y=f(x)过原点,所以d=0

故f(x)=x3-3x2+12x

(Ⅱ)由于a>0,所以“f(x)=

a
3
x3+bx2+cx+d在(-∞,+∞)内无极值点”等价于“f′(x)=ax2+2bx+c≥0在(-∞,+∞)内恒成立”.

由(*)式得2b=9-5a,c=4a.

又△=(2b)2-4ac=9(a-1)(a-9)

a>0
△=9(a-1)(a-9)≤0
得a∈[1,9]

即a的取值范围[1,9]

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