问题 解答题

设a为实数,函数f(x)=x3-ax2+(a2-1)x在(-∞,0)和(1,+∞)都是增函数,求a的取值范围.

答案

f'(x)=3x2-2ax+(a2-1),其判别式△=4a2-12a2+12=12-8a2

(ⅰ)若△=12-8a2=0,即a=±

6
2
,当x∈(-∞,
a
3
),或x∈(
a
3
,+∞)时,

f'(x)>0,f(x)在(-∞,+∞)为增函数.

所以a=±

6
2

(ⅱ)若△=12-8a2<0,恒有f'(x)>0,f(x)在(-∞,+∞)为增函数,

所以a2

3
2

即a∈(-∞,-

6
2
)∪(
6
2
,+∞)

(ⅲ)若△12-8a2>0,即-

6
2
<a<
6
2

令f'(x)=0,

解得x1=

a-
3-2a2
3
,x2=
a+
3-2a2
3

当x∈(-∞,x1),或x∈(x2,+∞)时,f'(x)>0,f(x)为增函数;

当x∈(x1,x2)时,f'(x)<0,f(x)为减函数.依题意x1≥0且x2≤1.

由x1≥0得a≥

3-2a2
,解得1≤a<
6
2

由x2≤1得

3-2a2
≤3-a,解得-
6
2
<a<
6
2
,从而a∈[1,
6
2

综上,a的取值范围为(-∞,-

6
2
]∪[
6
2
,+∞)∪[1,
6
2
),

即a∈(-∞,-

6
2
]∪[1,∞).

单项选择题 A1型题
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