已知函数f(x)=x3-3ax2-9a2x+a3,(Ⅰ)设a=1,求函数f(x)的极值;(Ⅱ)若a>,且当x∈[1,4a]时,|f′(x)|≤12a恒成立,试确定a的取值范围。-高三数学

题目简介

已知函数f(x)=x3-3ax2-9a2x+a3,(Ⅰ)设a=1,求函数f(x)的极值;(Ⅱ)若a>,且当x∈[1,4a]时,|f′(x)|≤12a恒成立,试确定a的取值范围。-高三数学

题目详情

已知函数f(x)=x3-3ax2-9a2x+a3
(Ⅰ)设a=1,求函数f(x)的极值;
(Ⅱ)若a>,且当x∈[1,4a]时,|f′(x)|≤12a恒成立,试确定a的取值范围。
题型:解答题难度:中档来源:专项题

答案

解:(Ⅰ)当a=1时,对函数f(x)求导数,得f′(x)=3x2-6x-9,
令f′(x)=0,解得x1=-1,x2=3,
列表讨论f(x),f′(x)的变化情况:

所以,f(x)的极大值是f(-1)=6,极小值是f(3)=-26;
(Ⅱ)f′(x)=3x2-6ax-9a2的图象是一条开口向上的抛物线,关于x=a对称,
,则f′(x)在[1,4a]上是增函数,
从而f′(x)在[1,4a]上的最小值是f ′(1)=3-6a-9a2,最大值是f′(4a)=15a2,
由|f′(x)|≤12a,得-12a≤3x2-6ax-9a2≤12a,
于是有f′(1)=3-6a-9a2≥-12a,且f′(4a)=15a2≤12a,
由f′(1)≥-12a,得
由f′(4a)≤12a,得
所以,即
若a>1,则|f′(a)|=12a2>12a,
故当x∈[1,4a]时,|f′(x)|≤12a不恒成立,
所以使|f′(x)|≤12a(x∈[1,4a])恒成立的a的取值范围是

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