问题 解答题

已知a为实数,f(x)=(x2-4)(x-a),f′(x)为f(x)的导函数.

(Ⅰ)若f′(-1)=0,求f(x)在[-2,2]上的最大值和最小值;

(Ⅱ)若f(x)在(-∞,-2]和[2,+∞)上均单调递增,求a的取值范围.

答案

(I)∵f(x)=(x2-4)(x-a),

∴f′(x)=2x(x-a)+(x2-4)

又∵f′(-1)=-2×(-1-a)+(1-4)=0,

∴a=

1
2

∴f(x)=(x2-4)(x-

1
2
),

∴f′(x)=2x(x-

1
2
)+(x2-4)=3x2-x-4

令f′(x)=0,

解得x=-1,x=

4
3

当x∈[-2,-1]时,f′(x)≤0恒成立,f(x)为减函数

当x∈[-1,4/3]时,f′(x)≥0恒成立,f(x)为增函数,

当x∈[4/3,2]时,f′(x)≤0恒成立,f(x)为减函数

又∵f(-2)=0,f(-1)=

9
2
,f(
4
3
)=-
50
27
,f(2)=0

可以得到最大值为

9
2
,最小值为-
50
27

(II)∵f(x)=(x2-4)(x-a),

∴f′(x)=3x2-2ax-4,

依题意:f′(x)=3x2-2ax-4≥0对(-∞,-2]恒成立,即

2ax≤3x2-4

∴a≥

3
2
x-
2
x

又∵y=

3
2
x-
2
x
在(-∞,-2]上为增函数,故x=-2时,
3
2
x-
2
x
取最大值-2,

所以a≥-2

f′(x)=3x2-2ax-4≥0对[2,+∞)恒成立,即

2ax≤3x2-4

∴a≤

3
2
x-
2
x

又∵y=

3
2
x-
2
x
在[2,+∞)上为增函数,故x=2时,
3
2
x-
2
x
取最小值2,

所以a≤2

故a的取值范围为[-2,2].

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