问题
解答题
已知函数f(x)=x3-3ax2-9a2x+a3. (1)设a=1,求函数f(x)的极值; (2)若a>
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答案
(1)当a=1时,对函数f(x)求导数,得f′(x)=3x2-6x-9.
令f′(x)=0,解得x1=-1,x2=3.
列表讨论f(x),f′(x)的变化情况:
所以,f(x)的极大值是f(-1)=6,极小值是f(3)=-26.
(2)f′(x)=3x2-6ax-9a2的图象是一条开口向上的抛物线,关于x=a对称.
若
<a≤1,则f′(x)在[1,4a]上是增函数,1 4
从而(x)在[1,4a]上的最小值是f′(1)=3-6a-9a2,最大值是f′(4a)=15a2.
由|f′(x)|≤12a,得-12a≤3x2-6ax-9a2≤12a,于是有(1)=3-6a-9a2≥-12a,且f′(4a)=15a2≤12a.
由f′(1)≥-12a得-
≤a≤1,由f′(4a)≤12a得0≤a≤1 3
.4 5
所以a∈(
,1]∩[-1 4
,1]∩[0,1 3
],即a∈(4 5
,1 4
].4 5
若a>1,则∵|f′(a)|=15a2>12a.故当x∈[1,4a]时|f′(x)|≤12a不恒成立.
所以使|f′(x)|≤12a(x∈[1,4a])恒成立的a的取值范围是(
,1 4
].4 5