问题 解答题
设函数f(x)=-
1
3
x3+2ax2-3a2x+b,0<a<1.
(1)求函数f(x)的单调区间、极值;
(2)若x∈[0,3a],试求函数f(x)的最值.
答案

(1)f′(x)=-x2+4ax-3a2.令f′(x)=0,解得x=a或x=3a,列表:

x(-∞,a)a(a,3a)3a(3a,+∞)
f′(x)-0+0-
f(x)递减-
4
3
a3+b
递增b递减
由表可知:当x∈(-∞,a)时,函数f(x)为减函数;当x∈(3a,+∞)时,函数f(x)也为减函数;当x∈(a,3a)时,函数f(x)为增函数.

∴函数f(x)的单调减区间为(-∞,a),(3a,+∞),单调增区间为(a,3a).当x=a时,f(x)的极小值为-

4
3
a3+b;当x=3a时,f(x)的极大值为b.

(2)x∈[0,3a],列表如下:

x0(0,a)a(a,3a)3a
f′(x)-0+0
f(x)b递减-
4
3
a3+b
递增b
由表知:当x∈(0,a)时,函数f(x)为减函数;当x∈(a,3a)时,函数f(x)为增函数.

∴当x=a时,f(x)的最小值为-

4
3
a3+b;当x=0或x=3a时,f(x)的最大值为b.

单项选择题
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