题目
已知函数f(x)=2x2+3(a2+a)lnx-8ax
(Ⅰ)若x=3是f(x)的一个极值点求a的值;
(Ⅱ)若函数f(x)在其导函数f(x)′的单调区间上也是单调的,求a的取值范围.
(Ⅰ)若x=3是f(x)的一个极值点求a的值;
(Ⅱ)若函数f(x)在其导函数f(x)′的单调区间上也是单调的,求a的取值范围.
提问时间:2021-03-05
答案
(Ⅰ)f′(x)=4x+
-8a=
=
,
∵x=3是f(x)的一个极值,
∴f′(3)=4(3-a)2-a2+3a=0,
解得,a=4或a=3;
而当a=3时,f′(x)≥0,故不成立,
当a=4时,满足条件,
故a=4.
(II)f′(x)=4x+
-8a=
设g(x)=4x2-8ax+3(a2+a),△=16(a2-3a),
设g(x)=0的两根为x1,x2,(x1<x2),
(1)当△≤0,即0≤a≤3时,
∴f(x)单调递增,满足题意;
(2)当△>0,即a<0或a>3时,
①若x1<0<x2,则
(a2+a)<0,即-1<a<0,
此时,f(x)在(0,x2)上单调递减,
在(x2,+∞)上单调递增,
而f′(x)在(0,+∞)上单调递增,
故不满足题意,
②若x1<x2≤0,则
,
解得a≤-1,
此时,f(x)在(0,+∞)上单调递增,满足题意;
③若0<x1<x2,则
,
则a>0,
此时,f(x)在(0,x1)上单调递增,在(x1,x2)上单调递减,在(x2,+∞)上单调递增,不满足题意;
综上所述,a的取值范围为(-∞,-1]∪[0,3].
3(a2+a) |
x |
4x2-8ax+3(a2+a) |
x |
=
4(x-a)2-a2+3a |
x |
∵x=3是f(x)的一个极值,
∴f′(3)=4(3-a)2-a2+3a=0,
解得,a=4或a=3;
而当a=3时,f′(x)≥0,故不成立,
当a=4时,满足条件,
故a=4.
(II)f′(x)=4x+
3(a2+a) |
x |
4x2-8ax+3(a2+a) |
x |
设g(x)=4x2-8ax+3(a2+a),△=16(a2-3a),
设g(x)=0的两根为x1,x2,(x1<x2),
(1)当△≤0,即0≤a≤3时,
∴f(x)单调递增,满足题意;
(2)当△>0,即a<0或a>3时,
①若x1<0<x2,则
3 |
4 |
此时,f(x)在(0,x2)上单调递减,
在(x2,+∞)上单调递增,
而f′(x)在(0,+∞)上单调递增,
故不满足题意,
②若x1<x2≤0,则
|
解得a≤-1,
此时,f(x)在(0,+∞)上单调递增,满足题意;
③若0<x1<x2,则
|
则a>0,
此时,f(x)在(0,x1)上单调递增,在(x1,x2)上单调递减,在(x2,+∞)上单调递增,不满足题意;
综上所述,a的取值范围为(-∞,-1]∪[0,3].
(I)f′(x)=4x+
-8a=
,则f′(3)=4(3-a)2-a2+3a=0,验证求a;
(II)f′(x)=4x+
-8a=
,讨论f′(x)的单调性,从而求解.
3(a2+a) |
x |
4(x-a)2-a2+3a |
x |
(II)f′(x)=4x+
3(a2+a) |
x |
4x2-8ax+3(a2+a) |
x |
利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性.
本题考查了导数的综合应用及分类讨论的数学思想,属于难题.
举一反三
我想写一篇关于奥巴马的演讲的文章,写哪一篇好呢?为什么好
奥巴马演讲不用看稿子.为什么中国领导演讲要看?
想找英语初三上学期的首字母填空练习……
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1,人们染上烟瘾,最终因吸烟使自己丧命.
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