问题 解答题
已知函数f(x)=
1
3
x3-
a
2
x2-2a2x+1   (a>0)

(1)求函数f(x)的极值;
(2)若函数y=f(x)的图象与直线y=0恰有三个交点,求实数a的取值范围;
(3)已知不等式f'(x)<x2-x+1对任意a∈(1,+∞)都成立,求实数x的取值范围.
答案

(1)∵f′(x)=x2-ax-2a2,令f′(x)=x2-ax-2a2=0,则  x=-a或x=2a

f′(x)=x2-ax-2a2>0时,x<-a或x>2a

x=-a时,f(x)取得极大值f(-a)=

7
6
a3+1,x=2a时,f(x)取极小值

f(2a)=-

10
3
a3+1

(2)要使函数y=f(x)的图象与值线y=0恰有三个交点,则函数y=f(x)的极大值大于零,极小值小于零,由(1)的极值可得

7
6
a3 +1>0
-
10
3
a3+1<0
解之得a>
3
3
10
=
3300
10

(3)要使f′(x)<x2-x+1对任意a∈(1,+∞)都成立

即x2-ax-2a2<x2-x+1,

(1-a)x<2a2+1

∵a∈(1,+∞)∴1-a<0

x>

2a2+1
1-a
对任意a∈(1,+∞)都成立,则x大于
2a2+1
1-a
的最大值

2a2+1
1-a
=-
2(a-1)2+4(a-1)+3
a-1
=-[2(a-1)+
3
a-1
+4]

由a∈(1,+∞),a-1>0,∴2(a-1)+

3
a-1
≥2
6

当且仅当a=1+

6
2
时取等号,∴
2a2+1
1-a
≤-(2
6
+4)

x>(

2a2+1
1-a
)max=-(4+2
6
)

单项选择题
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