问题 解答题

已知函数f(x)=x(x2-a),(a∈R)

(1)求f(x)的单调区间;

(2)若过点P(1,-2)可以向y=f(x)作两条切线,求a的取值范围.

答案

(1)由f(x)=x3-ax求导数得到f'(x)=3x2-a.

(i)当a≤0时,f'(x)≥0,则f(x)在R上单增.

(ii)当a>0时,f′(x)=3(x-

a
3
)(x+
a
3
).

f(x)在[

a
3
,+∞)和(-∞,-
a
3
]上单调递增;

[-

a
3
,+
a
3
]上单调递减.…(5分)

(2)设过P(1,-2)向y=f(x)作切线于切点(x0,y0),

则y-y0=(3x02-a)(x-x0),即y=(3x02-a)x-2x03

则y=(3x02-a)x-2x03过P(1,-2),

∴-2=3x02-a-2x03,即2x03-3x02+a-2=0.

由题意知关于x0的方程

2x03-3x02+a-2=0有两个不等的实根.

令g(x)=2x3-3x2+a-2,

则g'(x)=6x2-6x=6x(x-1).

于是g(x)极小=g(1)=a-3,

g(x)极大=g(0)=a-2.

方程g(x)=0有三个实根,其中两个根是等根.

g(1)=a-3=0
g(0)=a-2>0
g(1)<0
g(0)=0.

∴a=3或a=2

∴所求a的取值范围为[2,3].…(13分)

判断题
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