已知函數f(x)=x3-ax2+bx+c(a>0)在點x=0處取得極值,并且在區(qū)間(0,2)上單調遞減,在區(qū)間(4,5)上單調遞增.
(1)求實數b的值;
(2)求實數a的取值范圍.
解:(1)f′(x)=3x
2-2ax+b,
因為f(x)在點x=0處取得極值,
所以f′(0)=0,解得b=0;
經檢驗可知:b=0符合題意.
(2)令f′(x)=0,即3x
2-2ax=0,解得x=0或
,
∵a>0,∴x變化時,f'(x)、f(x)的變化情況如下表:
x | (-∞,0) | 0 | | | |
f′(x) | + | 0 | - | 0 | + |
f(x) | 遞增 | 極大值 | 遞減 | 極小值 | 遞增 |
因為函數在區(qū)間(0,2)上單調遞減,在區(qū)間(4,5)上單調遞增,
所以應有
,
解得3≤a≤6.
故a的取值范圍是3≤a≤6.
分析:(1)求導數f′(x),因為f(x)在點x=0處取得極值,所以有f′(0)=0,可解得b值,注意檢驗;
(2)利用導數求出函數f(x)的單調區(qū)間,由題意得,(0,2)為減區(qū)間的子集,(4,5)為增區(qū)間的子集,由此可得不等式,解出即可.
點評:本題考查利用導數研究函數的極值及單調性,準確求導,深刻理解它們間的關系是解決問題的基礎.f′(x
0)=0是可導函數f(x)在x
0處取得極值的必要不充分條件;若函數f(x)在(a,b)上單調,則(a,b)為相應單調區(qū)間的子集.