(2014•许昌一模)已知函数f(x)=x3+[3/2](a-1)x2-3ax+1,x∈R.

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  • 解题思路:(1)求出原函数的导函数,得到导函数的零点,然后分a=-1,a>-1和a<-1把函数的定义域分段,由导函数在各区间段内的符号判断原函数的单调区间;

    (2)把a=3代入函数解析式,求导后得到导函数的零点,把定义域分段后列表分析原函数的单调性并求出极值,结合函数的极值及函数f(x)在区间[m,2]上的最大值为28求得m的取值范围.

    (1)由f(x)=x3+[3/2](a-1)x2-3ax+1,得:

    f′(x)=3x2+3(a-1)x-3a=3(x-1)(x+a).

    令f′(x)=0,得x1=1,x2=-a.

    ①当-a=1,即a=-1时,f′(x)=3(x-1)2≥0,

    f(x)在(-∞,+∞)单调递增;

    ②当-a<1,即a>-1时,

    当x<-a或x>1时,f′(x)>0,f(x)在(-∞,-a),(1,+∞)内单调递增.

    当-a<x<1时,f′(x)<0,f(x)在(-a,1)内单调递减;

    ③当-a>1,即a<-1时,

    当x<1或x>-a时,f′(x)>0,f(x)在(-∞,1),(-a,+∞)内单调递增.

    当1<x<-a时f′(x)<0,f(x)在(1,-a)内单调递减.

    综上,当a<-1时,f(x)在(-∞,1),(-a,+∞)内单调递增,

    f(x)在(1,-a)内单调递减;

    当a=-1时,f(x)在(-∞,+∞)单调递增;

    当a>-1时,f(x)在(-∞,-a),(1,+∞)内单调递增,f(x)在(-a,1)内单调递减.

    (2)当a=3时,f(x)=x3+3x2-9x+1,x∈[m,2],

    f′(x)=3x2+6x-9=3(x+3)(x-1),

    令f′(x)=0,得x1=1,x2=-3.

    将x,f′(x),f(x)变化情况列表如下:

    x (-∞,-3) -3 (-3,1) 1 (1,2]

    f′(x) + 0 - 0 +

    f(x) ↗ 极大 ↘ 极小 ↗由此表可得,f(x)极大值=f(-3)=28,f(x)极小值=f(1)=-4.

    又f(2)=3<28,

    故区间[m,2]内必须含有-3,即m的取值范围是(-∞,-3].

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.

    考点点评: 本题考查利用导数研究函数的单调性,考查了利用导数求函数的极值,是中档题.