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(3,+∞)
f′(x)00
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

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