问题
解答题
已知函数f(x)=4x3-3x2cosθ+
(Ⅰ)当cosθ=0时,判断函数f(x)是否有极值; (Ⅱ)要使函数f(x)的极小值大于零,求参数θ的取值范围; (Ⅲ)若对(II)中所求的取值范围内的任意参数θ,函数f(x)在区间(2a-1,a)内都是增函数,求实数a的取值范围. |
答案
(I)当cosθ=0时f(x)=4x3+
,则f(x)在(-∞,+∞)内是增函数,1 32
故无极值.
(II)f'(x)=12x2-6xcosθ,令f'(x)=0,
得x1=0,x2=
.cosθ 2
由0≤θ≤
及(I),只需考虑cosθ>0的情况.π 2
当x变化时,f'(x)的符号及f(x)的变化情况如下表:
x | (-∞,0) | 0 | (0,
|
| (
| ||||||
f'(x) | + | 0 | - | 0 | + | ||||||
f(x) | 递增 | 极大值 | 递减 | 极小值 | 递增 |
cosθ |
2 |
cosθ |
2 |
cosθ |
2 |
1 |
4 |
1 |
32 |
要使f(
)>0,必有-cosθ 2
cos3θ+1 4
>0,1 32
可得0<cosθ<
,所以1 2
<θ<π 3 π 2
(III)由(II)知,函数f(x)在区间(-∞,0)与(
,+∞)内都是增函数.cosθ 2
由题设,函数f(x)在(2a-1,a)内是增函数,
则a须满足不等式组
或2a-1<a a≤0 2a-1<a 2a-1≥
cosθ1 2
由(II),参数θ∈(
,π 3
)时,0<cosθ<π 2
.要使不等式2a-1≥1 2
cosθ关于参数θ恒成立,必有2a-1≥1 2
.1 4
综上,解得a≤0或
≤a<1.5 8
所以a的取值范围是(-∞,0]∪[
,1).5 8