已知实数a满足0<a≤2,a≠1,设函数f (x)=[1/3]x3-[a+1/2]x2+ax.

1个回答

  • 解题思路:(1)求出函数的导数,利用导数画出表格,求出函数的极值

    (2)根据f(x)的极值求出函数g(x)关系式从而证明函数g(x)的极大值小于[5/4]

    (Ⅰ)当a=2时,f′(x)=x2-3x+2=(x-1)(x-2).

    列表如下:

    x (-∞,1) 1 (1,2) 2 (2,+∞)

    f′(x) + 0 - 0 +

    f(x) 单调递增 极大值 单调递减 极小值 单调递增所以,f(x)的极小值为f(2)=[2/3].(6分)

    .(5分)

    (Ⅱ)f′(x)=x2-(a+1)x+a=(x-1)(x-a).

    g′(x)=3x2+2bx-(2b+4)+[1/x]=

    (x−1)[3x2+(2b+3)x−1]

    x.

    令p(x)=3x2+(2b+3)x-1,

    (1)当1<a≤2时,

    f(x)的极小值点x=a,则g(x)的极小值点也为x=a,

    所以p(a)=0,

    即3a2+(2b+3)a-1=0,

    即b=[1−3a2−3a/2a],

    此时g(x)极大值=g(1)=1+b-(2b+4)=-3-b

    =-3+

    3a2+3a−1

    2a=[3/2a−

    1

    2a−

    3

    2].

    由于1<a≤2,

    故[3/2a−

    1

    2a−

    3

    2]≤[3/2] x2-[1/4]-[3/2]=[5/4].(10分)

    (2)当0<a<1时,

    f(x)的极小值点x=1,则g(x)的极小值点为x=1,

    由于p(x)=0有一正一负两实根,不妨设x2<0<x1

    所以0<x1<1,

    即p(1)=3+2b+3-1>0,

    故b>-[5/2].

    此时g(x)的极大值点x=x1

    有g(x1)=x13+bx12-(2b+4)x1+lnx1

    <1+bx12-(2b+4)x1

    =(x12-2x1)b-4x1+1 (x12-2x1<0)

    <-[5/2](x12-2x1)-4x1+1

    =-[5/2]x12+x1+1

    =-[5/2](x1-[1/5])2+1+[1/10](0<x1<1)

    ≤[11/10],<[5/4].

    综上所述,g(x)的极大值小于等于[5/4].(14分)

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的极值.

    考点点评: 本题考查利用导函数来研究函数的极值.在利用导函数来研究函数的极值时,分三步①求导函数,②求导函数为0的根,③判断根左右两侧的符号,若左正右负,原函数取极大值;若左负右正,原函数取极小值