问题 解答题

已知f(x)=x3-ax2-3x

(1)若f(x)在[2,+∞)上是增函数,求实数a的取值范围;

(2)若x=3是f(x)的极值点,求f(x)在[1,a]上的最小值和最大值.

答案

(1)由题知,f'(x)=3x2-2ax-3,令f'(x)>0(x≥2),得a<

3
2
(x-
1
x
).

t(x)=

3
2
(x-
1
x
),当x≥2时,t(x)是增函数,∴t(x)min=
3
2
×(2-
1
2
)=
9
4
,∴a<
9
4
,又a=
9
4
时,f′(x)=3x2-
9
2
x-3
=3(x-
3
4
)2-
75
16
在[2,+∞)上恒大于等于0,∴a=
9
4
也符合题意,∴a≤
9
4

(2)由题意,得f'(3)=0,即27-6a-3=0,∴a=4,∴f(x)=x3-4x2-3x,f'(x)=3x2-8x-3.

令f'(x)=0,得x1=-

1
3
x2=3,

又∵x∈[1,4],∴x=-

1
3
舍,故x=3,

当x∈(1,3),f'(x)<0,∴f(x)在(1,3)上为减函数;

当x∈(3,4),f'(x)>0,∴f(x)在(3,4)上为增函数,∴x=3时f(x)有极小值.

于是,当x∈[1,4]时,f(x)min=f(3)=-18,

而f(1)=-6,f(4)=-12,∴f(x)max=f(1)=-6.

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