题目:f(x)=-(1⼀3)X^3+2aX^2-3a^2X+b(0<a<1) 问:(1)求f(x)单调区间和极大,极小值

2024-12-05 00:08:32
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回答(1):

(1)f'(x)=-x^2+4ax-3a^2=-(x-3a)(x-a)
因为0a,
从而
负无穷到a单调减,a到3a单调增,3a到正无穷单调减
极小值为f(a)=-4a^3/3+b
极大值为f(3a)=b.

(2)
f'(x)对称轴为x=2a图象为对称轴的右边部分,所以
最小值为 |f'(a+2)| =|4(a-1)|<=a
4-4a<=a
5a>=4,a>=4/5
所以
a的取值范围:4/5<=a<1.

回答(2):

很简单,只需求导即可
f(x)求导后就与b无关了,又因为知道a的范围,而求导后的新函数就变成了我们熟悉的二次函数了。
如果你练习做的多的话,再求第二问时,还是有思绪的。此时,可将导函数看成是以a的函数,这样就转化过来了,即所谓的转化思想。需自身花很长时间练出来的,别怕浪费时间哦!!!

回答(3):

f(x)=-(1/3)X^3+2aX^2-3a^2X+b(0对f(x)求导,得 f'(x)=-x^2+4ax-3a^2=-(x-a)(x-3a)
1) 当f'(x)≥0时,函数为增函数,此时-(x-a)(x-3a)≥0
解不等式得,a≤x≤3a,即单调递增区间为[a,3a]
当f'(x)≤0时,函数为减函数,此时-(x-a)(x-3a)≤0
解不等式得,x≤a或x≥3a,即单调递减区间为[-∞,a]∪[3a,+∞]
当f'(x)=0时,函数取得极值,此时-(x-a)(x-3a)=0
解得x1=a,x2=3a
∵x≤x1时为减函数,x≥x1时为增函数,∴f(x)在x1处取得极小值;类似地,在x2处取得极大值
∴极小值为f(x1)=f(a)=-(1/3)a^3+2aa^2-3a^2a+b=-4a^3+b
极大值为f(x2)=f(3a)=-(1/3)(3a)^3+2a(3a)^2-3a^2(3a)+b=b
2)当x∈[a+1,a+2]时,|f'(x)|≤a
即|-(x-a)(x-3a)|≤a,即-a≤-(x-a)(x-3a)≤a
解左边不等式,得2a-√(a^2+a)≤x≤2a+√(a^2+a)
解右边不等式,得x≥2a+√(a^2-a)或x≤2a-√(a^2-a)
两组解合并取交集,得x的解为:
[2a-√(a^2+a),2a-√(a^2-a)]∪[2a+√(a^2-a),2a+√(a^2+a)]
又已知取得此解的前提为x∈[a+1,a+2]
∴有:a+1≤2a-√(a^2+a), a+2≥2a-√(a^2-a)
或a+1≤2a+√(a^2-a), a+2≥2a+√(a^2+a)
对第一组不等式组,移项得,√(a^2+a)≤a-1<0,无解
对第二组不等式组,解得x≥4/5
∴a的取值范围为:4/5≤a≤1