问题
解答题
已知实数a≠0,函数f(x)=ax(x-2)2(x∈R). (1)若函数f(x)有极大值32,求实数a的值; (2)若对∀x∈[-2,1],不等式f(x)<
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答案
(1)∵f(x)=ax(x-2)2=ax3-4ax2+4ax,
∴f′(x)=3ax2-8ax+4a=3a(x-
)(x-2).2 3
令f′(x)=0,解得3a(x-
)(x-2)=0,2 3
∴x=
或x=2.2 3
∵f(x)=ax(x-2)2(x∈R)有极大值32,又f(2)=0.
∴f(x)在x=
时取得极大值,2 3
∴f(
)=2 3
a=32,a=27.32 27
(2)由f′(x)=3a(x-
)(x-2)知:2 3
当a>0时,函数f(x)在[-2,
]上是增函数,在[2 3
,1]上是减函数.2 3
此时,ymax=f(
)=2 3
a.32 27
又对∀x∈[-2,1],不等式f(x)<
恒成立.16 9
∴
a<32 27
得a<16 9
,3 2
∴0<a<
.3 2
当a<0时,函数f(x)在[-2,
]上是减函数,在[2 3
,1]上是增函数.2 3
又f(-2)=-32a,f(1)=a,
此时,ymax=f(-2)=-32a.
又对∀x∈[-2,1],不等式f(x)<
恒成立.16 9
∴-32a<
得a>-16 9
,1 18
∴-
<a<0.1 18
故所求实数的取值范围是(-
,0)∪(0,1 18
).3 2