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.