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已知a∈R,函数f (x)=-x3+ax2+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.试题及答案-单选题-云返教育
试题详情
已知a∈R,函数f (x)=-
x
3
+
ax
2
+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.
试题解答
见解析
(Ⅰ)当a=1时,f(x)=-
x
3
+
x
2
+2x,
∴f'(x)=-x
2
+x+2,(2分)
令f'(x)>0,即-x
2
+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≥
对x∈[-1,1]都成立.(12分)
令g(x)=
,则g'(x)=
=
.
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)=
,∴g(x)在[-1,1]上的最大值是g(-1)=1,∴a≥1.(15分)
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