Question

已知函數(shù)f（x）=

1

3

x3-bx2+2x+a，x=2是f（x）的一個(gè)極值點(diǎn)．
（Ⅰ）求f（x）的單調(diào)遞增區(qū)間；
（Ⅱ） 若直線y=2x和此函數(shù)的圖象相切，求a的值；
（Ⅲ）若當(dāng)x∈[1，3]時(shí)，f（x）-a2＞

2

3

恒成立，求a的取值范圍．

Answer 1

分析：（Ⅰ）根據(jù)x=2是f（x）的一個(gè)極值點(diǎn)，可知f′（2）=0，從而可求b的值，進(jìn)而利用導(dǎo)數(shù)大于0，可求函數(shù)y=f（x）的單調(diào)遞增區(qū)間； 
（Ⅱ）根據(jù)直線y=2x和此函數(shù)的圖象相切，故在切點(diǎn)處的斜率為2，從而可求切點(diǎn)，進(jìn)而可求a的值；
（Ⅲ） 先確定函數(shù)在x=2處取最小值，進(jìn)而利用最值法解決恒成立問(wèn)題，故可解．

解答：解：（Ⅰ）f′（x）=x²-2bx+2．
∵x=2是f（x）的一個(gè)極值點(diǎn)
∴x=2是方程x²-2bx+2=0的一個(gè)根，解得b=

3

2

．
令f′（x）＞0，則x²-3x+2＞0，解得x＜1或x＞2．
∴函數(shù)y=f（x）的單調(diào)遞增區(qū)間為（-∞，1），（2，+∞）．
（Ⅱ） 設(shè)切點(diǎn)為（x₀，y₀），則x₀²-3x₀+2=2
∴x₀=0或x₀=3
∴切點(diǎn)為（0，0），（3，6）
代入函數(shù)f（x）=

1

3

x3-

3

2

x2+2x+a，可得a=0或a=

9

2

（Ⅲ）∵當(dāng)x∈（1，2）時(shí)，f′（x）＜0，x∈（2，3）時(shí)，f′（x）＞0，
∴f（x）在（1，2）上單調(diào)遞減，f（x）在（2，3）上單調(diào)遞增．
∴f（2）是f（x）在區(qū)間[1，3]上的最小值，且f(2)=

2

3

+a．
若當(dāng)x∈[1，3]時(shí)，f（x）-a2＞

2

3

恒成立，只需f(2)＞a2+

2

3

，
即

2

3

+a＞a2+

2

3

，解得 0＜a＜1．

點(diǎn)評(píng)：本題以極值為依托，考查導(dǎo)數(shù)的運(yùn)用，考查函數(shù)的單調(diào)性，考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義，考查恒成立問(wèn)題的處理．