问题 解答题

已知函数f(x)=x3-3ax2+3x+1

(1)设a=2,求f(x)的单调增区间;

(2)设f(x)在区间(2,3)中至少有一个极值点,求a的取值范围.

答案

(1)f(x)的定义域是R,f′(x)=3x2-6ax+3,

当a=2时,f′(x)=3x2-12x+3=3(x2-4x+1),令f′(x)>0,可得x2-4x+1>0

解得:x<2-

3
x>2+
3

∴f(x)的单调增区间是(-∞,2-

3
)和(2+
3
,+∞);

(2)∵f′(x)=3x2-6ax+3,而f(x)在区间(2,3)中至少有一个极值点,等价于方程3x2-6ax+3=0在其判别式△>0(即a>1或a<-1)的条件下在区间(2,3)有解.

∴由3x2-6ax+3=0可得a=

1
2
(x+
1
x
),

令g(x)=

1
2
(x+
1
x
),求导函数可得g′(x)=
1
2
(1-
1
x2
)

∴g(x)在(2,3)上单调递增,

5
4
1
2
(x+
1
x
)
5
3

5
4
<a<
5
3
,此时满足△>0,

故a的取值范围是

5
4
<a<
5
3

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