設(shè)0<a<1,集合A={x∈R|x>0},B={x∈R|2x2-3(1+a)x+6a>0},D=A∩B.
(1)求集合D(用區(qū)間表示)
(2)求函數(shù)f(x)=2x3-3(1+a)x2+6ax在D內(nèi)的極值點.
【答案】
分析:(1)根據(jù)題意先求不等式2x
2-3(1+a)x+6a>0的解集,判別式△=9(1+a)
2-48a=9a
2-30a+9=3(3a-1)(a-3),通過討論△>0,△=0,△<0分別進(jìn)行求解
(2)對函數(shù)f(x)求導(dǎo)可得f'(x)=6x
2-6(1+a)x+6a=6(x-a)(x-1),由f'(x)=0,可得x=a或x=1,結(jié)合(1)中的a的范圍的討論可分別求D,然后由導(dǎo)數(shù)的符號判定函數(shù)f(x)的單調(diào)性,進(jìn)而可求極值
解答:解:(1)令g(x)=2x
2-3(1+a)x+6a△=9(1+a)
2-48a=9a
2-30a+9=3(3a-1)(a-3)
①當(dāng)
時,△≥0,
方程g(x)=0的兩個根分別為
,
所以g(x)>0的解集為
因為x
1,x
2>0,所以D=A∩B=
②當(dāng)
時,△<0,則g(x)>0恒成立,所以D=A∩B=(0,+∞)
綜上所述,當(dāng)
時,D=
;
當(dāng)
時,D=(0,+∞)
(2)f'(x)=6x
2-6(1+a)x+6a=6(x-a)(x-1),
令f'(x)=0,得x=a或x=1
①當(dāng)
時,由(1)知D=(0,x
1)∪(x
2,+∞)
因為g(a)=2a
2-3(1+a)a+6a=a(3-a)>0,g(1)=2-3(1+a)+6a=3a-1≤0
所以0<a<x
1<1≤x
2,
所以f'(x),f(x)隨x的變化情況如下表:
x | (0,a) | a | (a,x1) | (x2,+∞) |
f'(x) | + | | - | + |
f(x) | ↗ | 極大值 | ↘ | ↗ |
所以f(x)的極大值點為x=a,沒有極小值點
②當(dāng)
時,由(1)知D=(0,+∞)
所以f'(x),f(x)隨x的變化情況如下表:
x | (0,a) | a | (a,1) | 1 | (1,+∞) |
f'(x) | + | | - | | + |
f(x) | ↗ | 極大值 | ↘ | 極小值 | ↗ |
所以f(x)的極大值點為x=a,極小值點為x=1
綜上所述,當(dāng)
時,f(x)有一個極大值點x=a,沒有極小值點;
當(dāng)
時,f(x)有一個極大值點x=a,一個極小值點x=1.
點評:本題主要考查了一元二次不等式與二次不等式關(guān)系的相互轉(zhuǎn)化,體現(xiàn)了分類討論思想 的應(yīng)用,函數(shù)的導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性、函數(shù)的極值的關(guān)系的應(yīng)用.