已知函数f(x)=x3-3ax(a∈R),函数g(x)=㏑x.
(1)当a=1时,求函数f(x)在区间[-2,2]上的最小值;
(2)若在区间[1,2]上f(x)的图象恒在g(x)的图象的上方(没有公共点),求实数a的取值范围;
(3)当a>0时,设h(x)=|f(x)|,x∈[-1,1].求h(x)的最大值F(a)的解析式.
(1)∵f'(x)=3x2-3=0,∴x=±1
∵f(-2)=-2,f(2)=2,f(1)=-2
∴函数的最小值为f(x)min=-2
(2)∵在区间[1,2]上f(x)的图象恒在g(x)图象的上方
∴x3-3ax≥lnx在[1,2]上恒成立得 3a<x2-
在[1,2]上恒成立lnx x
设h(x)=x2-
则 h′(x)=2x-lnx x
=1-lnx x2 2x3+lnx-1 x2
∵2x3-1≥0,lnx≥0
∴h'(x)≥0
∴h(x)min=h(1)=1
∴a<1 3
(3)因g(x)=|f(x)|=|x3-3ax|在[-1,1]上是偶函数,故只要求在[0,1]上的最大值
①当a≤0时,f′(x)≥0,f(x)在[0,1]上单调递增且f(0)=0,∴g(x)=f(x)F(a)=f(1)=1-3a.
②当a>0时,f′(x)=3x2-3a=3(x+
)(x-a
),(ⅰ)当 a
≥1,即a≥1g(x)=|f(x)|=-f(x),-f(x)在[0,1]上单调递增,此时F(a)=-f(1)=3a-1a
(ⅱ)当 0<
<1,即0<a<1时,f(x)在[0,a
]上单调递减,在 [a
,1]单调递增;a
1°当 f(1)=1-3a≤0,即
≤a<1时,g(x)=|f(x)|=-f(x),-f(x)在[0,1 3
]上单调递增,在[a
,1]上单调递减,F(a)=-f(a
)=2aa
;a
2°当 f(1)=1-3a>0,即0<a<1 3
(ⅰ)当 -f(
)≤f(1)=1-3a,即0<a≤a
时,F(a)=f(1)=1-3a1 4
(ⅱ)当 -f(
)>f(1)=1-3a,即a
<a<1 4
时,F(a)=-f(1 3
)=2aa
(1)-2a
∴F(a)=1-3a,0<a≤ 1 4 2a a
<a<11 4 3a-1,a≥1