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≥(6x2)max=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=
.…(8分)a 6
若
∈(0,1],即0<a≤6,则[f(x)]max=f(a 6
)=2a× a 6
-4( a 6
)3<2a× a 6
≤12, a 6
故此时不存在符合题意的a;
若
>1,即a>6,则f(x)在(0,1]上为增函数,于是[f(x)]max=f(1)=2a-4.a 6
令2a-4=12,故a=8.综上,存在a=8满足题设.…(12分)