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已知函数f(x)=-+2ax2-3a2x+1,0<a<1. (Ⅰ)求函数f(x)...

已知函数f(x)=-manfen5.com 满分网+2ax2-3a2x+1,0<a<1.
(Ⅰ)求函数f(x)的极大值;
(Ⅱ)若x∈[1-a,1+a]时,恒有-a≤f′(x)≤a成立(其中f′(x)是函数f(x)的导函数),试确定实数a的取值范围.
(I)对函数求导,结合f′(x)>0,f′(x)<0,f′(x)=0可求解 (II)由题意可得-a≤-x2+4ax-3a2≤a在[1-a,1+a]恒成立,结合二次函数的对称轴x=2a与区间[1-a,1+a]与的位置分类讨论进行求解. 【解析】 (Ⅰ)f′(x)=-x2+4ax-3a2,且0<a<1,(1分) 当f′(x)>0时,得a<x<3a; 当f′(x)<0时,得x<a或x>3a; ∴f(x)的单调递增区间为(a,3a); f(x)的单调递减区间为(-∞,a)和(3a,+∞).(5分) 故当x=3a时,f(x)有极大值,其极大值为f(3a)=1.(6分) (Ⅱ)f′(x)=-x2+4ax-3a2=-(x-2a)2+a2, ⅰ)当2a≤1-a时,即时,f′(x)在区间[1-a,1+a]内单调递减. ∴[f′(x)]max=f′(1-a)=-8a2+6a-1,[f′(x)]min=f′(1+a)=2a-1. ∵-a≤f′(x)≤a,∴∴∴. 此时,.(9分) ⅱ)当2a>1-a,且2a<a+1时,即,[f′(x)]max=f′(2a)=a2. ∵-a≤f′(x)≤a,∴即 ∴∴. 此时,.(12分) ⅲ)当2a≥1+a时,得a≥1与已知0<a<1矛盾.(13分) 综上所述,实数a的取值范围为.(14分)
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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