问题 解答题

若实数a≠0,函数f(x)=-2ax3-ax2+12ax+1,g(x)=2ax2+3.

(1)令h(x)=f(x)-g(x),求函数h(x)的极值;

(2)若在区间(0,+∞)上至少存在一点x0,使得f(x0)>g(x0)成立,求实数a的取值范围.

答案

(1)∵h(x)=f(x)-g(x)=-2ax3-3ax2+12ax-2

∴h'(x)=-6ax2-6ax+12a=-6a(x+2)(x-1)

令h'(x)=0,∴x=-2或x=1

若a>0,当x>-2时,h'(x)>0;当x<-2时,h'(x)<0

∴x=-2是函数h(x)的极小值点,极小值为h(-2)=-20a-2;

当x>1时,h'(x)<0;当x<1时,h'(x)>0

∴x=1是函数h(x)的极大值点,极大值为h(1)=7a-2

若a<0,易知,x=-2是函数h(x)的极大值点,极大值为h(-2)=-20a-2;x=1是函数h(x)的极小值点,

极小值为h(1)=7a-2

(2)若在(0,+∞)上至少存在一点x0使得f(x0)>g(x0)成立,

则f(x)>g(x)在(0,+∞)上至少存在一解,即h(x)>0在(0,+∞)上至少存在一解

由(1)知,当a<0时,函数h(x)在区间(0,+∞)上递增,且极小值为h(1)=7a-2<0

∴此时h(x)>0在(0,+∞)上至少存在一解;

当a>0时,函数h(x)在区间(0,1)上递增,在(1,+∞)上递减,

∴要满足条件应有函数h(x)的极大值h(1)=7a-2>0,即a>

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综上,实数a的取值范围为a<0或a>

2
7

单项选择题
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