问题 解答题

已知函数f(x)=x3+3ax-1的导函数为f(x),g(x)=f(x)-ax-3.

(1)当a=-2时,求函数f(x)的单调区间;

(2)若对满足-1≤a≤1的一切a的值,都有g(x)<0,求实数x的取值范围;

(3)若x•g(x)+lnx>0对一切x≥2恒成立,求实数a的取值范围.

答案

(1)当a=-2时,f′(x)=3x2-6.令f′(x)=0得x=±

2

故当x<-

2
或x>
2
时f′(x)>0,f′(x)单调递增;

-

2
<x<
2
时f(x)<0,f(x)单调递减.

所以函数f′(x)的单调递增区间为(-∞,-

2
],[
2
,+∞
);单调递减区间为(-
2
2
)

(2)因f′(x)=3a2+3a,故g(x)=3x2-ax+3a-3.

令g(x)=h(a)=a(3-x)+3x2-3,要使h(a)<0对满足-1≤a≤1的一切a成立,

h(-1)=3x2+x-6<0
h(1)=3x2-x<0
,解得0<x<
1
3

0<x<

1
3

(3)因为g(x)=6x-a,

所以X(6x-a)+lnx>0

a<6x+

lnx
x
=h(x)对一切x≥2恒成立.h(x) =6+
1-lnx
x2
=
6x2+ 1-lnx
x2

令6x2+1-lnx=φ(x),φ(x)=12x-

1
x

因为x≥2,所以φ(x)>0,

故φ(x)在[2,+∞)单调递增,有φ(x)≥φ(2)=25-ln2>0.

因此h(x)>0,从而h (x)≥h (2)=12+

ln2
2

所以ahmin(x)=h (2)=12+

ln2
2

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