问题
解答题
已知函数f(x)=x3-ax2+3x,a∈R
(Ⅰ)若x=3是f(x)的极值点,求f(x)的极值;
(Ⅱ)若函数f(x)是[-2,2]上的单调递增函数,求实数a的取值范围.
答案
(Ⅰ)∵f(x)=x3-ax2+3x,a∈R,
∴f'(x)=3x2-2ax+3,
∵x=3是f(x)的极值点,
∴f'(3)=30-6a=0,解得a=5,
∴f(x)=x3-5x2+3x,f'(x)=3x2-10x+3,
令f′(x)=0,解得x=
或x=3,1 3
∴f(x)在(-∞,
)上单调递增,在(1 3
,3)上单调递减,在(3,+∞)上单调递增,1 3
∴当x=
时,函数f(x)取得极大值f(1 3
)=1 3
,13 27
当x=3时,函数f(x)取得极小值f(3)=-9;
(Ⅱ)∵函数f(x)是[-2,2]上的单调递增函数,
∴f′(x)=3x2-2ax+3≥0在[-2,2]上恒成立,即2ax≤3x2+3在[-2,2]上恒成立,
①当x=0时,0≤3恒成立,符合题意;
②当0<x≤2时,a≤
(x+3 2
)在0<x≤2上恒成立,即a≤[1 x
(x+3 2
)]min,1 x
∵当x>0时,x+
≥2(当x=1时取等号),1 x
∴a≤3;
③当-2≤x<0时,a≥
(x+3 2
)在-2≤x<0上恒成立,即a≤[1 x
(x+3 2
)]max,1 x
∵当x<0时,x+
≤-2(当x=-1时取等号),1 x
∴a≥-3.
综合①②③,实数a的取值范围为-3≤a≤3.