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已知m∈R,设函数f(x)=x3-3(m+1)x2+12mx+1.
(Ⅰ) 若f(x)在(0,3)上无极值点,求m的值;
(Ⅱ) 若存在x0∈(0,3),使得f(x0)是f(x)在[0,3]上的最值,求m的取值范围.
人气:216 ℃ 时间:2020-04-01 11:09:43
解答
(Ⅰ) 由题意知
f′(x)=3x2-6(m+1)x+12m=3(x-2)(x-2m).
由于f(x)在[0,3]上无极值点,故2m=2,所以m=1.                     
(Ⅱ) 由于f′(x)=3(x-2)(x-2m),故
(i) 当2m≤0或2m≥3,即m≤0或m≥
3
2
时,
取x0=2即满足题意.
此时m≤0或m≥
3
2

(ii) 当0<2m<2,即0<m<1时,列表如下:
x0(0,2m)2m(2m,2)2(2,3)3
f′(x)+0-0+
f(x)1单调递增极大值单调递减极小值单调递增9m+1
故f(2)≤f(0)或 f(2m)≥f(3),
即-4+12m+1≤1或-4m3+12m2+1≥9m+1,
从而3m≤1或-m(2m-3)2≥0,
所以m≤
1
3
或m≤0或m=
3
2

此时0<m≤
1
3

(iii) 当2<2m<3,即1<m<
3
2
时,列表如下:
x0(0,2)2(2,2m)2m(2m,3)3
f′(x)+0-0+
f(x)1单调递增极大值单调递减极小值单调递增9m+1
故f(2m)≤f(0)或  f(2)≥f(3),
即-4m3+12m2+1≤1或-4+12m+1≥9m+1,
从而-4m2 (m-3)≤0 或 3m≥4,
所以m=0或m≥3或 m≥
4
3

此时
4
3
≤m<
3
2

综上所述,实数m的取值范围是
m≤
1
3
或m≥
4
3
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