问题 解答题

已知a为给定的正实数,m为实数,函数f(x)=ax3-3(m+a)x2+12mx+1.

(Ⅰ)若f(x)在(0,3)上无极值点,求m的值;

(Ⅱ)若存在x0∈(0,3),使得f(x0)是f(x)在[0,3]上的最值,求m的取值范围.

答案

(Ⅰ)a;(Ⅱ)m≤或m≥

题目分析:(Ⅰ) 求原函数的导函数,则导函数恒大于等于0,即可得所求;(Ⅱ)由(Ⅰ)知导函数时等于0,则为函数的极值,要使有最值,再看导函数为0时的另外一个根的范围,然后分情况讨论:①时,显然为最值;②时,先求(0,3)上的极值,然后再与端点函数值比较满足题意求m;③时,先求(0,3)上的极值,然后再与端点函数值比较满足题意求m,综合①②③可得m的取值范围.

试题解析:(Ⅰ)由题意得f′(x)=3ax2-6(m+a)x+12m=3(x-2)(ax-2m),

由于f(x)在(0,3)上无极值点,故=2,所以m=a.                         5分

(Ⅱ)由于f′(x)=3(x-2)(ax-2m),故

(i)当≤0或≥3,即m≤0或m≥a时,

取x0=2即满足题意.此时m≤0或m≥a.

(ii)当0<<2,即0<m<a时,列表如下:

x0(0,)(,2)2(2,3)3
f′(x) 00 
f(x)1单调递增极大值单调递减极小值单调递增9m+1
故f(2)≤f(0)或f()≥f(3),

即-4a+12m+1≤1或+1≥9m+1,

即3m≤a或≥0,

即m≤或m≤0或m=.此时0<m≤

(iii)当2<<3,即a<m<时,列表如下:

x0(0,2)2(2,) (,3)3
f′(x) 00 
f(x)1单调递增极大值单调递减极小值单调递增9m+1
故f()≤f(0)或f(2)≥f(3),

+1≤1或-4a+12m+1≥9m+1,

≤0或3m≥4a,

即m=0或m≥3a或m≥

此时≤m<

综上所述,实数m的取值范围是m≤或m≥.               14分

单项选择题
单项选择题 A1/A2型题