问题 解答题
已知函数f(x)=
1
3
x3-a2x+
1
2
a
(a∈R).
(Ⅰ)若a=1,求函数f(x)在[0,2]上的最大值;
(Ⅱ)若对任意x∈(0,+∞),有f(x)>0恒成立,求a的取值范围.
答案

(I)当a=1时,f(x)=

1
3
x3-x+
1
2
,f′(x)=x2-1,

令f′(x)=0,得x1=-1,x2=1,

列表:

x0(0,1)1(1,2)2
f′(x)-1-0+3
f(x)
1
2
-
1
6
7
6
∴当x∈[0,2]时,f(x)最大值为f(2)=
7
6

(Ⅱ)f′(x)=x2-a2=(x-a)(x+a),令f′(x)=0,得x1=-a,x2=a,

①若a<0,在(0,-a)上,f′(x)<0,f(x)单调递减,在(-a,+∞)上,f′(x)>0,f(x)单调递增.

所以,f(x)在x=-a时取得最小值f(-a)=-

1
3
a3+a3+
a
2
=a(
2
3
a2+
1
2
),

因为a<0,

2
3
a2+
1
2
>0,所以f(-a)=a(
2
3
a2+
1
2
)<0.

所以当a<0时,对任意x∈(0,+∞),f(x)>0不成立;

②若a=0,f′(x)=x2≥0,所以f(x)在(0,+∞)上是增函数,

所以当a=0时,有f(x)>f(0)=0;

③若a>0,在(0,a)上,f′(x)<0,f(x)单调递减,在(a,+∞)上,f′(x)>0,f(x)单调递增.

所以,f(x)在x=a时取得最小值f(a)=

1
3
a3-a3+
a
2
=-a(
2
3
a2-
1
2
),

令f(a)=-a(

2
3
a2-
1
2
)>0,由a>0,得
2
3
a2-
1
2
<0,0<a<
3
2

 所以当0<a<

3
2
时,对任意x>0,f(x)>0都成立.

综上,a的取值范围是[0,

3
2
].

问答题
单项选择题