已知函数f(x)=1/3ax3−x2+2,x∈R. (Ⅰ)若a=3,求曲线y=f(x)在点x=2处的切线方程; (Ⅱ)若对任意的x∈[-1,2],都有f(x)>0恒成立,求a的取值范围.
问题描述:
已知函数f(x)=
ax3−x2+2,x∈R.1 3
(Ⅰ)若a=3,求曲线y=f(x)在点x=2处的切线方程;
(Ⅱ)若对任意的x∈[-1,2],都有f(x)>0恒成立,求a的取值范围.
答
由a≥1得,f(
)=
>0.
∴只需f(−1)=
>0且f(2)=
>0,解得1≤a<3
(3)
>2,即0<a<1时,
0<a<1时,f(−1)=
>0,只需f(2)=
>0,解得
<a<1
(4)a<0时,f(2)=
<0,不符合题意.
综上,
<a<3.
(Ⅰ)a=3时,f(x)=x3-x2+2,f(2)=6,f'(x)=3x2-2x,f'(2)=8,
∴切线方程为:y=8x-10
(Ⅱ)f'(x)=x(ax-2),
(1)a=0时,f'(x)=-2x,f(2)=-2<0,不符合题意,所以a≠0;
(2)f'(x)=x(ax-2)=0,x=0或
,2 a
当0<
≤2,即a≥1时,2 a
x | -1 | (-1,0) | 0 | (0,
|
| (
| 2 | ||||||
f'(x) | + | 0 | _ | 0 | + | ||||||||
f(x) |
| 增 | 极大值2 | 减 | 极小值
| 增 |
|
2 |
a |
2(3a2−2) |
3a2 |
∴只需f(−1)=
3−a |
3 |
2(4a−3) |
3 |
(3)
2 |
a |
x | -1 | (-1,0) | 0 | (0,2) | 2 | ||||
f'(x) | + | 0 | _ | ||||||
f(x) |
| 增 | 极大值2 | 减 |
|
3−a |
3 |
2(4a−3) |
3 |
3 |
4 |
(4)a<0时,f(2)=
2(4a−3) |
3 |
综上,
3 |
4 |