问题
解答题
已知函数f(x)=-x3+ax2-4,a∈R.
(I)当a=3时,求f(x)在区间[-1,1]上的最大值和最小值;
(II )若存在x0∈(0,+∞),使得f(x0)>0,求a的取值范围.
答案
(Ⅰ)当a=3时,f(x)=-x3+3x2-4,f¢(x)=-3x2+6x=-3x(x-2).
当x变化时,f¢(x)、f(x)在区间的变化如下表:
x | -1 | (-1,0) | 0 | (0,1) | 1 |
f¢(x) | - | 0 | + | ||
f(x) | 0 | ↘ | 极小值-4 | ↗ | -2 |
(Ⅱ)f¢(x)=-3x2+2ax=-3x(x-
).2a 3
若a≤0,则当x∈(0,+∞)时,f¢(x)<0,此时f(x)单调递减,而f(x)<f(0)=-4,不存在使题设成立的x0.
若a>0,则当x∈(0,
)时,f¢(x)>0,此时f(x)单调递增;当x∈(2a 3
,+∞)时,f¢(x)<0,此时f(x)单调递减.f(x)在(0,+∞)的最大值为f(2a 3
)=2a 3
-4.所以题设的x0存在当且仅当4a3 27
-4>0,解得a>3.4a3 27
综上,使题设成立的a的取值范围是(3,+∞).