问题
解答题
(本小题满分12分)已知函数f(x)=x3-ax2-3x.
(1)若f(x)在x∈[1,+∞)上是增函数,求实数a的取值范围;
(2)若x=3是f(x)的极值点,求f(x)在x∈[1,a]上的最小值和最大值.
答案
(1) a≤0(2) f(x)max=-6,f(x)min=-18.
题目分析:(1)对f(x)求导,得f′(x)=3x2-2ax-3.………………1分
由f′(x)>0(x≥1),得a< (x-
).………………2分
记t(x)= (x-
),
当x≥1时,t(x)是增函数,∴t(x)min= (1-1)=0.………………3分
∴a<0,又∵a=0时也符合题意,故a≤0.………………4分
(2)由题意,得f′(3)=0,即27-6a-3=0,∴a=4,………………6分
∴f(x)=x3-4x2-3x,f′(x)=3x2-8x-3.
令f′(x)=0,得x1=-,x2=3.………………8分
当x变化时,f′(x)、f(x)的变化情况如下表:
x | (-∞,-![]() | -![]() | (-![]() | 3 | (3,+∞) |
f′(x) | + | 0 | - | 0 | + |
f(x) | ![]() | 极大值 | ![]() | 极小值 | ![]() |
∴当x∈(-∞,-]与[3,+∞)时,f(x)是增函数;当x∈[-
,3]时,f(x)是减函数.
于是,当x∈[1,4]时,有极小值f(3)=-18;………………10分
而f(1)=-6,f(4)=-12,
∴f(x)max=f(1)=-6,f(x)min=-18.………………12分
点评:解(1)过程中将不等式恒成立问题转化为求函数最值问题