(本题满分15分)已知a∈R,函数f (x) =x3 + ax2 + 2ax (x∈R).      (Ⅰ

(本题满分15分)已知a∈R,函数f (x) =x3 + ax2 + 2ax (x∈R).      (Ⅰ)当a = 1时,求函数f (x)的单调递增区间;       (Ⅱ)函数 f (x) 能否在R上单调递减,若是,求出 a的取值范围;若不能,请说明理由;   (Ⅲ)若函数f (x)在[-1,1]上单调递增,求a的取值范围.

答案

(Ⅰ) (-1,2);   (Ⅱ)  -8 ≤ a ≤ 0. (Ⅲ)a ≥ 1


解析:

(Ⅰ) 当a = 1时,f (x) = x3 + x2 + 2x,    ∴  f ' (x) = -x2 + x + 2,

f ' (x) > 0, 即-x2 + x + 2 > 0,  解得-1 < x < 2,∴ 函数f (x)的单调递增区间是(-1,2); 

(Ⅱ) 若函数f (x)在R上单调递减,则f ' (x) ≤ 0对x∈R 都成立,                 

即-x2 + ax + 2a ≤ 0对x∈R 都成立, 即x2 - ax -2a ≥ 0对x∈R 都成立. 

∴  △ = a2 + 8a ≤ 0,   解得-8 ≤ a ≤ 0.

∴ 当-8 ≤ a ≤ 0时,函数f (x)能在R上单调递减;

 (Ⅲ) 解法一:∵ 函数f (x)在[-1,1]上单调递增,

f ' (x) ≥ 0对x∈[-1,1]都成立, ∴-x2 + ax + 2a ≥ 0对x∈[-1,1]都成立.

a(x + 2) ≥ x2x∈[-1,1]都成立,    即a  对x∈[-1,1]都成立.

g(x) =,则g' (x) =

当-1 ≤ x < 0时,g' (x) < 0;当0 ≤ x < 1时,g' (x) > 0.

g(x)在[-1,0]上单调递减,在[0,1]上单调递增.

g(-1) = 1,g(1) =,∴g(x)在[-1,1]上的最大值是g(-1) = 1,∴ a ≥ 1.

解法二:∵函数f (x)在[-1,1]上单调递增,

f ' (x) ≥ 0对x∈[-1,1]都成立, ∴-x2 + ax + 2a ≥ 0对x∈[-1,1]都成立.

x2 -ax - 2a ≤ 0对x∈[-1,1]都成立.  12分

 令g(x) = x2 -ax -2a,则

 解得,∴ a ≥ 1.      15分

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