问题 解答题
已知函数f(x)=4x3-3x2cosθ+
1
32
,其中x∈R,θ为参数,且0≤θ≤
π
2

(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+

1
32
,则f(x)在(-∞,+∞)内是增函数,

故无极值.

(II)f'(x)=12x2-6xcosθ,令f'(x)=0,

x1=0,x2=

cosθ
2

0≤θ≤

π
2
及(I),只需考虑cosθ>0的情况.

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,
cosθ
2
) 
cosθ
2
 
cosθ
2
,+∞
) 
 f'(x)+ 0 - 0+
 f(x) 递增 极大值 递减 极小值 递增
因此,函数f(x)在x=
cosθ
2
处取得极小值f(
cosθ
2
)
,且f(
cosθ
2
)=-
1
4
cos3θ+
1
32

要使f(

cosθ
2
)>0,必有-
1
4
cos3θ+
1
32
>0

可得0<cosθ<

1
2
,所以
π
3
<θ<
π
2

(III)由(II)知,函数f(x)在区间(-∞,0)与(

cosθ
2
,+∞)内都是增函数.

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

2a-1<a
a≤0
2a-1<a
2a-1≥
1
2
cosθ

由(II),参数θ∈(

π
3
π
2
)时,0<cosθ<
1
2
.要使不等式2a-1≥
1
2
cosθ
关于参数θ恒成立,必有2a-1≥
1
4

综上,解得a≤0或

5
8
≤a<1.

所以a的取值范围是(-∞,0]∪[

5
8
,1).

单项选择题
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