题文
已知a∈R,函数f (x)=-13x3+12ax2+2ax (x∈R).(Ⅰ)当a=1时,求函数f (x)的单调递增区间;
(Ⅱ)函数f (x)能否在R上单调递减,若是,求出a的取值范围;若不能,请说明理由;
(Ⅲ)若函数f (x)在[-1,1]上单调递增,求a的取值范围. 题型:未知 难度:其他题型
答案
(Ⅰ)当a=1时,f(x)=-13x3+12x2+2x,∴f'(x)=-x2+x+2,(2分)
令f'(x)>0,即-x2+x+2>0,解得-1<x<2,
∴函数f(x)的单调递增区间是(-1,2);(5分)
(Ⅱ)若函数f(x)在R上单调递减,则f'(x)≤0对x∈R都成立,
即-x2+ax+2a≤0对x∈R都成立,即x2-ax-2a≥0对x∈R都成立.(7分)
∴△=a2+8a≤0,解得-8≤a≤0.
∴当-8≤a≤0时,函数f(x)能在R上单调递减;(10分)
(Ⅲ)∵函数f(x)在[-1,1]上单调递增,
∴f'(x)≥0对x∈[-1,1]都成立,∴-x2+ax+2a≥0对x∈[-1,1]都成立.
∴a(x+2)≥x2对x∈[-1,1]都成立,即a≥x2x+2对x∈[-1,1]都成立.(12分)
令g(x)=x2x+2,则g'(x)=2x(x+2)-x2(x+2)2=x(x+4)(x+2)2.
当-1≤x<0时,g'(x)<0;当0≤x<1时,g'(x)>0.
∴g(x)在[-1,0]上单调递减,在[0,1]上单调递增.
∵g(-1)=1,g(1)=13,∴g(x)在[-1,1]上的最大值是g(-1)=1,∴a≥1.(15分)
解析
13考点
据考高分专家说,试题“已知a∈R,函数f(x)=-13x3+1.....”主要考查你对 [函数的单调性、最值 ]考点的理解。 函数的单调性、最值单调性的定义:
1、对于给定区间D上的函数f(x),若对于任意x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),则称f(x)是区间上的增函数;当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),则称f(x)是区间D上的减函数。
2、如果函数y=f(x)在区间上是增函数或减函数,就说函数y=f(x)在区间D上具有(严格的)单调性,区间D称为函数f(x)的单调区间。如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,区间D称为函数f(x)的单调增或减区间
3、最值的定义:
最大值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最大值.
最小值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≥M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最小值
判断函数f(x)在区间D上的单调性的方法:
(1)定义法:其步骤是:
①任取x1,x2∈D,且x1<x2;
②作差f(x1)-f(x2)或作商
,并变形;
③判定f(x1)-f(x2)的符号,或比较
与1的大小;
④根据定义作出结论。
(2)复合法:利用基本函数的单调性的复合。
(3)图象法:即观察函数在区间D上部分的图象从左往右看是上升的还是下降的。


