问题 解答题

设f(x)是定义在[-1,1]上的偶函数,当x∈[-1,0]时,f(x)=-2ax+4x3

(Ⅰ) 若f(x)在(0,1]上为增函数,求a的取值范围;

(Ⅱ) 是否存在正整数a,使f(x)的图象的最高点落在直线y=12上?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.

答案

因为当x∈[-1,0]时,f(x)=-2ax+4x3

所以当x∈(0,1]时,f(x)=f(-x)=2ax-4x3

f(x)=

-2ax+4x3,-1≤x≤0
2ax-4x3,0<x≤1.

(Ⅰ)由题设f(x)在(0,1]上为增函数,∴f'(x)≥0在x∈(0,1]恒成立,

即2a-12x2≥0对x∈(0,1]恒成立,于是,a≥6x2,从而a≥(6x2max=6.

即a的取值范围是[6,+∞)

(Ⅱ)因f(x)为偶函数,故只需研究函数f(x)=2ax-4x3在x∈(0,1]的最大值.

令f'(x)=2a-12x2=0,得x=

a
6
.…(8分)

a
6
∈(0,1],即0<a≤6,则[f(x)]max=f(
 
a
6
)=2a×
 
a
6
-4(
 
a
6
)3<2a×
 
a
6
≤12

故此时不存在符合题意的a;

a
6
>1,即a>6,则f(x)在(0,1]上为增函数,于是[f(x)]max=f(1)=2a-4.

令2a-4=12,故a=8.综上,存在a=8满足题设.…(12分)

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