问题
解答题
已知函数f(x)=ax3-3x2,a≠0.
(Ⅰ)对a≠0讨论求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)若函数g(x)=exf(x)在[0,2]上单调递减,求实数a的取值范围.
答案
(Ⅰ)∵f(x)=ax3-3x2,a≠0,
∴f′(x)=3ax2-6x=3x(ax-2),
∴当a>0时,
由f′(x)>0得:x>
或x<0,2 a
由f′(x)<0得:0<x<
;2 a
当a<0时,由f′(x)>0得:
<x<0,2 a
由f′(x)<0得:x<
或x>0;2 a
∴当a>0时,函数f(x)的单调递增区间为(-∞,0),(
,+∞);函数f(x)的单调递减区间为(0,2 a
);2 a
当a<0时,函数f(x)的单调递增区间为(
,0),函数f(x)的单调递减区间为(-∞,2 a
),(0,+∞);2 a
(Ⅱ)∵g(x)=exf(x)=ex(ax3-3x2),
∴g′(x)=ex(ax3-3x2)+ex(3ax2-6x)=xex[ax2+(3a-3)x-6],
令h(x)=ax2+(3a-3)x-6,
∵g(x)=ex(ax3-3x2)在[0,2]上单调递减,
∴当a>0时,
解得0<a≤h(0)≤0 h(2)≤0
;6 5
当a<0时,由
解得a<0;h(0)≤0 h(2)≤0
∴实数a的取值范围是(-∞,0)∪(0,
].6 5