问题 解答题

已知函数f(x)=6lnx-ax2-8x+b,其中a,b为常数且x=3是f(x)的一个极值点.

(1)求a的值;

(2)求函数f(x)的单调减区间;

(3)若y=f(x)的图象与x轴有且只有3个交点,求b的取值范围.

答案

(1)∵f(x)=6lnx-ax2-8x+b,

∴f′(x)=

6
x
-2ax-8,

又∵x=3是f(x)的一个极值点

∴f′(3)=2-6a-8=0,

则a=-1.

(2)函数f(x)的定义域为(0,+∞).

由(I)知f(x)=6lnx+x2-8+b.

∴f′(x)=

6
x
+2x-8=
2(x2-4x-3)
x

由f′(x)>0可得x>3或x<1,由f′(x)<0可得1<x<3.

∴函数f(x)的单调递增区间为(0,1)和(3,+∞),单调递减区间为(1,3).

(3)由(Ⅱ)可知函数f(x)在(0,1)单调递增,在(1,3)单调递减,在(3,+∞)单调递增.

且当x=1或x=3时,f′(x)=0.

∴f′(x)的极大值为f(1)=6ln1+1-8+b=b-7,

f′(x)的极大值为f(3)=6ln3+9-24+b=6ln3+b-15.

∵当x充分接近0时,f′(x)<0.当x充分大时,f(x)>0.

∴要使的f′(x)图象与x轴正半轴有且仅有三个不同的交点,只

需f(1)•f(3)<0

即(b-7)•(6ln3+b-15)<0

解得:7<b<15-6ln3

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