已知函數(shù)f(x)=x3+3ax2+(3-6a)x+12a-4(a∈R)
(Ⅰ)證明:曲線(xiàn)y=f(x)在x=0的切線(xiàn)過(guò)點(diǎn)(2,2);
(Ⅱ)若f(x)在x=x處取得極小值,x∈(1,3),求a的取值范圍.
【答案】
分析:(Ⅰ)求出函數(shù)f(x)在x=0處的導(dǎo)數(shù)和f(0)的值,結(jié)合直線(xiàn)方程的點(diǎn)斜式方程,可求切線(xiàn)方程;
(Ⅱ)f(x)在x=x
處取得最小值必是函數(shù)的極小值,可以先通過(guò)討論導(dǎo)數(shù)的零點(diǎn)存在性,得出函數(shù)有極小值的a的大致取值范圍,然后通過(guò)極小值對(duì)應(yīng)的x
∈(1,3),解關(guān)于a的不等式,從而得出取值范圍
解答:解:(Ⅰ)f′(x)=3x
2+6ax+3-6a
由f(0)=12a-4,f′(0)=3-6a,
可得曲線(xiàn)y=f(x)在x=0處的切線(xiàn)方程為y=(3-6a)x+12a-4,
當(dāng)x=2時(shí),y=2(3-6a)+12a-4=2,可得點(diǎn)(2,2)在切線(xiàn)上
∴曲線(xiàn)y=f(x)在x=0的切線(xiàn)過(guò)點(diǎn)(2,2)
(Ⅱ)由f′(x)=0得
x
2+2ax+1-2a=0…(1)
方程(1)的根的判別式
①當(dāng)
時(shí),函數(shù)f(x)沒(méi)有極小值
②當(dāng)
或
時(shí),
由f′(x)=0得
故x
=x
2,由題設(shè)可知
(i)當(dāng)
時(shí),不等式
沒(méi)有實(shí)數(shù)解;
(ii)當(dāng)
時(shí),不等式
化為
,
解得
綜合①②,得a的取值范圍是
點(diǎn)評(píng):將字母a看成常數(shù),討論關(guān)于x的三次多項(xiàng)式函數(shù)的極值點(diǎn),是解決本題的難點(diǎn),本題中處理關(guān)于a的無(wú)理不等式,計(jì)算也比較繁,因此本題對(duì)能力的要求比較高.