问题
解答题
已知a>0,函数f(x)=x3-3a2x-2a,x∈[0,1]. (1)求函数f(x)的单调区间; (2)设函数g(x)=
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答案
(1)f′(x)=3(x2-a2)=3(x-a)(x+a),
由f′(x)=0,得x1=a,x2=-a,
∴a>0,∴x1>x2,
当0<a<1,x∈[0,1]时,由f′(x)≥0,得a≤x≤1,所以f(x)在[a,1]上为增函数,
由f′(x)≤0,得0≤x≤a,所以f(x)在[0,a]上为减函数.
当a≥1,x∈[0,1]时,由f′(x)≤0恒成立,所以f(x)在[0,1]上为减函数.
综上所述,当0<a<1时,f(x)在[a,1]上为增函数,在[0,a]上为减函数.当a≥1时,f(x)在[0,1]上为减函数.
(2)设当x∈[0,1]时,f(x)的值域为A,g(x)的值域为B,若存在实数a≥1,则必有A⊆B,
当a≥1时,f(x)在[0,1]上为减函数,所以f(x)max=f(0)=-2a,f(x)min=f(1)=1-3a2-2a,即A=[1-3a2-2a,-2a],
又g′(x)=
,令g′(x)>0得-4x2+16x-7 (2-x)2
<x<1 2
,令g′(x)<0得x<7 2
,或x>1 2
,7 2
所以g(x)min=f(
)=-4,又g(0)=-1 2
,g(1)=-3,所以g(x)max=-3,从而B=[-4,-3],7 2
由A⊆B得,
,即1-3a2-2a≥-4 -2a≤-3
,不等式无解,-
≤a≤15 3 a≥ 3 2
所以不存在实数a≥1满足题意.