问题
解答题
已知函数f(x)=x3-3ax2-3a2+a(a>0).
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若曲线y=f(x)上有两点A(m,f(m))、B(n,f(n))处的切线都与y轴垂直,且函数y=f(x)在区间[m,n]上存在零点,求实数a的取值范围.
答案
(1)f′(x)=3x2-6ax=3x(x-2a).令f′(x)=0,得x1=0,x2=2a
列表如下:
x | (-∞,0) | 0 | (0,2a) | 2a | (2a,+∞) |
f′(x) | + | 0 | - | 0 | + |
f(x) | 递增 | -3a2+a | 递减 | -4a3-3a2+a | 递增 |
(2)由(1)可知,m=0,n=2a且在x=0,x=2a处分别取得极值.
f(0)=-3a2+a,f(2a)=-4a3-3a2+a.由已知得函数y=f(x)在区间[0,2a]上存在零点,
∴f(0)×f(2a)≤0即(-3a2+a)(-4a3-3a2+a)≤0
∴a2(3a-1)(4a-1)(a+1)≤0
∵a>0
∴(3a-1)(4a-1)≤0,解得
≤a≤1 4
故实数a的取值范围是[1 3
,1 4
].1 3