题目
已知为实数,(Ⅰ)求导数;(Ⅱ)若 , 求在上的最大值和最小值;(Ⅲ)若在和上都是递增的,求的取值范围.
答案:解:(Ⅰ)由原式得f(x)=x3﹣ax2﹣4x+4a,∴f'(x)=3x2﹣2ax﹣4.(Ⅱ)由f'(﹣1)=0得a=12,此时有f(x)=(x2−4)(x−12),f′(x)=3x2−x−4.由f'(x)=0得x=43或x=﹣1,又f(43)=−5027,f(−1)=92,f(−2)=0,f(2)=0,所以f(x)在[﹣2,2]上的最大值为92,最小值为−5027.(Ⅲ)解法一:f'(x)=3x2﹣2ax﹣4的图象为开口向上且过点(0,﹣4)的抛物线,由条件得f'(﹣2)≥0,f'(2)≥0,∴﹣2≤a≤2.所以a的取值范围为[﹣2,2].解法二:令f'(x)=0即3x2﹣2ax﹣4=0,由求根公式得:x1,x2=a±a2+123(x1<x2)所以f'(x)=3x2﹣2ax﹣4.在(﹣∞,x1]和[x2,+∞)上非负.由题意可知,当x≤﹣2或x≥2时,f'(x)≥0,从而x1≥﹣2,x2≤2,即{a2+12≤6−aa2+12≤a+6解不等式组得﹣2≤a≤2.∴a的取值范围是[﹣2,2].