问题
解答题
已知函数f(x)=x3-6ax2,其中a≥0.
(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)求f(x)在区间[0,1]上的最小值.
答案
(Ⅰ)f'(x)=3x2-12ax.…(2分)
令f'(x)=0,得x1=0,x2=4a.…(3分)
①当a=0时,f'(x)=3x2≥0,故f(x)在R上为增函数.…(4分)
②当4a>0,即a>0时,列表分析如下:
x | (-∞,0) | 0 | (0,4a) | 4a | (4a,+∞) |
f'(x) | + | 0 | - | 0 | + |
综上,当a=0时,f(x)在R上单调递增;当a>0时,f(x)在(-∞,0)和(4a,+∞)内单调递增,在(0,4a)内单调递减.
(Ⅱ)①当a=0时,f(x)在区间(0,1)内为增函数,所以f(x)min=f(0)=0.…(9分)
②当0<4a<1时,即0<a<
时,f(x)在区间(0,4a)内为减函数,在(4a,1)内为增函数,所以f(x)min=f(4a)=-32a3.…(11分)1 4
③当4a≥1时,即a≥
时,f(x)在区间(0,1)内为减函数,所以f(x)min=f(1)=1-6a.1 4
…(13分)
综上,当0≤a<
时,f(x)min=-32a3;当a≥1 4
时,f(x)min=1-6a.1 4