问题
解答题
设函数f(x)=x3+ax2-a2x+1,g(x)=ax2-2x+1,其中a≠0
(I)若a=1,求函数f(x)在区间[-1,2]上最大值和最小值;
(II)若f(x)与g(x)在区间(a,a+2)上均为增函数,求a的取值范围.
答案
(Ⅰ)∵a=1,
∴f(x)=x3+x2-x+1,
∴f′(x)=3(x-
)(x+1),且x∈[-1,2]. 1 3
∴f(x)在区间[-1,
]上递减,[1 3
,2]上递增,1 3
∴f(x)在区间[-1,2]上的最大值为f(-1)=2与f(2)=11的最大者比较,
即f(x)在区间[-1,2]上的最大值为f(2)=11,最小值为f(
)=1 3
. 22 27
(Ⅱ)∵f′(x)=3x2+2ax-a2=3(x-
)(x+a). a 3
当a>0时,f(x)在(-∞,-a)和(
,+∞)上是增函数,g(x)在(a 3
,+∞)上是增函数.1 a
由题意得
解得a≥1. a>0 a≥ a 3 a≥ 1 a
当a<0时,f(x)在(-∞,
)和(-a,+∞)上是增函数,g(x)在(-∞,a 3
)上是增函数.1 a
由题意得
解得a≤-3.a<0 a+2≤ a 3 a+2≤ 1 a
综上,a的取值范围为(-∞,-3]∪[1,+∞).