已知f(x)=x3-6ax2+9a2x(a∈R).
(Ⅰ)求函数f(x)的单调递减区间;
(Ⅱ)当a>0时,若对∀x∈[0,3]有f(x)≤4恒成立,求实数a的取值范围.
(Ⅰ)f′(x)=3x2-12ax+9a2=3(x-a)(x-3a)<0
(1)当a=3a,即a=0时,f'(x)=3x2>0,不成立.
(2)当a>3a,即a<0时,单调减区间为(3a,a).
(3)当a<3a,即a>0时,单调减区间为(a,3a).
(Ⅱ)f'(x)=3x2-12ax+9a2=3(x-a)(x-3a),
f(x)在(0,a)上递增,在(a,3a)上递减,在(3a,+∞)上递增.
(1)当a≥3时,函数f(x)在[0,3]上递增,
所以函数f(x)在[0,3]上的最大值是f(3),
若对∀x∈[0,3]有f(x)≤4恒成立,需要有
解得a∈φ.f(3)≤4 a≥3
(2)当1≤a<3时,有a<3≤3a,此时函数f(x)在[0,a]上递增,在[a,3]上递减,
所以函数f(x)在[0,3]上的最大值是f(a),
若对∀x∈[0,3]有f(x)≤4恒成立,需要有
解得a=1.f(a)≤4 1≤a<3
(3)当a<1时,有3>3a,此时函数f(x)在[a,3a]上递减,在[3a,3]上递增,
所以函数f(x)在[0,3]上的最大值是f(a)或者是f(3).
由f(a)-f(3)=(a-3)2(4a-3),
①0<a≤
时,f(a)≤f(3),3 4
若对∀x∈[0,3]有f(x)≤4恒成立,需要有f(3)≤4 0<a≤ 3 4
解得a∈[1-
,2 3 9
].3 4
②
<a<1时,f(a)>f(3),3 4
若对∀x∈[0,3]有f(x)≤4恒成立,需要有
解得a∈(f(a)≤4
<a<13 4
,1).3 4
综上所述,a∈[1-
,1].2 3 9