已知函数f(x)=x3-3ax2+b(x∈R),其中a≠0,b∈R.(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)设a∈[12,

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  • (Ⅰ)f'(x)=3x2-6ax=3x(x-2a),令f'(x)=0,则x1=0,x2=2a,

    (1)当a>0时,0<2a,当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:

    x (-∞,0) 0 (0,2a) 2a (2a,+∞)

    f'(x) + 0 - 0 +

    f(x) ↗ 极大值 ↘ 极小值 ↗∴函数f(x)在区间(-∞,0)和(2a,+∞)内是增函数,在区间(0,2a)内是减函数.

    (2)当a<0时,2a<0,当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:

    x (-∞,2a) 2a (2a,0) 0 (0,+∞)

    f'(x) + 0 - 0 +

    f(x) ↗ 极大值 ↘ 极小值 ↗∴函数f(x)在区间(-∞,2a)和(0,+∞)内是增函数,在区间(2a,0)内是减函数.

    (Ⅱ)由[1/2≤a≤

    3

    4]及(Ⅰ),f(x)在[1,2a]内是减函数,在[2a,2]内是增函数,

    又f(2)-f(1)=(8-12a+b)-(1-3a+b)=7-9a>0,

    ∴M=f(2),m=f(2a)=8a3-12a3+b=b-4a3

    ∴M-m=(8-12a+b)-(b-4a3)=4a3-12a+8,

    设 g(a)=4a3-12a+8,

    ∴g'(a)=12a2-12=12(a+1)(a-1)<0(a∈[[1/2,

    3

    4]]),

    ∴g(a)在[[1/2,

    3

    4]]内是减函数,

    故 g(a)max=g([1/2])=2+[1/2]=[5/2],g(a)min=g([3/4])=-1+4×

    33

    42=[11/16].

    ∴[11/16]≤M-m≤[5/2].