问题
解答题
若实数a>0且a≠2,函数f(x)=
(1)若a>2,求函数f(x)的单调区间; (2)若在区间(0,+∞)上存在一点x0,使得f(x0)<1成立,求实数a的取值范围. |
答案
(1)∵f(x)=
ax3-1 3
(a+1)x2+2x+11 2
∴f′(x)=ax2-(a+2)x+2=a(x-1)(x-
)…(2分)a>2时,列表如下,2 a
x | (-∞,
|
| (
| 1 | (1,+∞) | ||||||
f'(x) | + | 0 | - | 0 | + | ||||||
f(x) | 增 | 极大值 | 减 | 极小值 | 增 |
2 |
a |
单调递减区间是(
,1)…(6分)2 a
当0<a<2时,列表如下,
x | (-∞,1) | 1 | (1,
|
| (
| ||||||
f'(x) | + | 0 | - | 0 | + | ||||||
f(x) | 增 | 极大值 | 减 | 极小值 | 增 |
2 |
a |
单调递减区间是(1,
)…(6分)2 a
(2)因为f(0)=1,由(1)知要使在区间(0,+∞)上至少存在一点x0,使得f(x0)<1成立,只需在区间(0,+∞)上f(x)极小值<1即可.…(8分)
当a>2时,f(x)极小值=f(1)=2-
<1,所以a>6.…(10分)a 6
当0<a<2时,f(x)极小值=f(
)=1+2 a
<1恒成立,所以0<a<2(3a-2) 3a2
.…(12分)2 3
综上所述,实数a的取值范围为(0,
)∪(6,+∞)…(13分)2 3