Question

3．已知函数f（x）=2x³-ax²+8．
（1）若f（x）＜0对?x∈[1，2]恒成立，求实数a的取值范围；
（2）是否存在实数a，使得函数g（x）=f（x）+4ax²-12a²x+3a³-8在区间（0，1）上存在极小值，若存在，求出实数a的取值范围；若不存在，请说明理由．

Answer 1

分析 （1）分离参数，得到a＞2x+$\frac{8}{{x}^{2}}$，设$h（x）=2x+\frac{8}{x^2}$，求出函数的导数，根据函数的单调性求出a的范围即可；
（2）求出函数的导数，通过讨论a的范围，求出函数的单调区间，求出函数的极值即可．

解答 解：（1）由f（x）＜0得：a＞$\frac{{2x}^{3}+8}{{x}^{2}}$=2x+$\frac{8}{{x}^{2}}$，
设$h（x）=2x+\frac{8}{x^2}$，则$h′（x）=2-\frac{16}{x^3}$，
∵x∈[1，2]，∴h′（x）≤0，则h（x）在[1，2]上是减函数，
∴h（x）_max=h（1）=10，∵f（x）＜0对?x∈[1，2]恒成立，
即$a＞2x+\frac{8}{x^2}$对?x∈[1，2]恒成立，
∴a＞10，则实数a的取值范围为（10，+∞）．…（6分）
（2）∵g（x）=2x³+3ax²-12a²x+3a³，
∴g′（x）=6x²+6ax-12a²=6（x-a）（x+2a），
②a=0时，g′（x）≥0，g（x）单调递增，无极值．
②当a＞0时，若x＜-2a，或x＞a，则g′（x）＞0；
若-2a＜x＜a，则g′（x）＜0．
∴当x=a时，g（x）有极小值．∵g（x）在（0，1）上有极小值，∴0＜a＜1．
③当a＜0时，若x＜a或x＞-2a，则g′（x）＞0；
若a＜x＜-2a，则g′（x）＜0．
∴当x=-2a时，g（x）有极小值．∵g（x）在（0，1）上有极小值，
∴0＜-2a＜1，得$-\frac{1}{2}＜a＜0$．
由①②③得，不存在整数a，使得函数g（x）在区间（0，1）上存在极小值．…（12分）

点评 本题考查了函数的单调性、最值、极值问题，考查导数的应用以及分类讨论思想，转化思想，是一道综合题．