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已知定义在R上的函数f(x)=x2(ax-3),其中a为常数. (1)若x=l是...

已知定义在R上的函数f(x)=x2(ax-3),其中a为常数.
(1)若x=l是函数f(x)的一个极值点,求a的值;
(2)若函数g(x)=f(x)+f′(x),x∈[0,2],在x=0处取得最大值,求正数a的取值范围.
(1)先求出函数f(x)的导函数f′(x),由题意f′(1)=0,解得a=2,再代入f′(x),验证在x=1处两侧的导数符号异号; (2)由题意求出函数g(x)的导函数g′(x),再求g′(x)=0的两个根为x1,x2,再分类讨论与区间[0,2]的大小关系,求出g(x)的最大只能所有情况g(0)或g(2),根据条件列出g(0)≥g(2),代入解析式求出a的范围. 【解析】 (1)∵=ax3-3x2,∴f′(x)=3ax2-6x, ∵x=l是函数f(x)的一个极值点,∴f′(1)=0, 解得,a=2,此时f′(x)=6(x2-x)=6x(x-1), ∴当x∈(0,1)时,f′(x)<0,当x∈(-∞,0),(1,+∞)时,f′(x)>0, ∴a=2. (2)由题意得g(x)=f(x)+f′(x)=ax3+3(a-1)x2-6x,a>0且x∈[0,2], ∴g′(x)=3ax2+6(a-1)x-6=3[ax2+2(a-1)x-2], 令g′(x)=0,即ax2+2(a-1)x-2=0, 且△=4(a-1)2+8a=4a2+4>0, ∴方程ax2+2(a-1)x-2=0有两个不同的根,设为x1,x2,则 x1x2=-<0,不妨设x1<0<x2, 当0<x2<2时,g(x2)为极小值,则g(x)在[0,2]上的最大值只能为g(0)或g(2); 当x2≥2时,则g(x)在[0,2]上是单调减函数, ∴g(x)在[0,2]上的最大值只能为g(0), 综上得,g(x)在[0,2]上的最大值只能为g(0)或g(2); ∵g(x)在x=0处取得最大值,∴g(0)≥g(2), 即0≥20a-24,得a≤, ∵a>0,∴a∈(0,].
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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