问题 解答题
已知函数f(x)=
1
3
ax3-
1
2
a2x2+2x+1
,其中a∈R.
(1)若f(x)在x∈R时存在极值,求a的取值范围;
(2)若f(x)在[-1,
1
2
]
上是增函数,求a的取值范围.
答案

由f(x)=

1
3
ax3-
1
2
a2x2+2x+1得:f′(x)=ax2-a2x+2

(1)①当a=0时,f'(x)=2>0

∴f(x)单调递增,

∴f(x)不存在极值

②当a≠0时,△=a4-8a≤0,即0<a≤2,f'(x)≥0或f'(x)≤0恒成立

∴f(x)不存在极值a的范围为0≤a≤2

∴f(x)存在极值a的范围为a<0或a>2.

(2)由题意f′(x)≥0在(-1,

1
2
]恒成立

①当a=0时f'(x)=2>0恒成立

∴a=0合题意

②当a<0时

f′(-1)=a+a2+2≥0…a∈R
f′(
1
2
)=
1
4
a-
1
2
a2+2≥0…
1-
65
4
≤a≤
1+
65
4

1-
65
4
≤a<0

③当a>0时f'(x)的对称轴为x=

a
2

若0<

a
2
1
2
,则△=a4-8a≤0即0≤a≤2

∴0<a≤1

a
2
1
2
即a>1则f′(x)在[-1,
1
2
]为单减函数

∴f′(
1
2
)≥0即
1
4
a-
1
2
a2
+2≥0.

1-
65
4
≤a≤
1+
65
4

综上:①②③得:f(x)在[-1,

1
2
]上为增函数,

a的取值范围是

1-
65
4
≤a≤
1+
65
4

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