已知函数 $f\left(x\right)=x ^3 -3ax ^2 +3x+1$.
【难度】
【出处】
2010年高考大纲全国II卷(文)
【标注】
  1. 设 $ a=2 $,求 $ f\left(x\right) $ 的单调区间;
    标注
    答案
    解析
    当 $a=2$ 时,$f\left(x\right) = x^3 -6x^2+ 3x +1$,$f'\left(x\right)=3\left(x-2+\sqrt 3\right)\left(x-2-\sqrt 3\right) $.
    当 $x \in \left(-\infty ,2-\sqrt 3\right)$ 时,$f'\left(x\right) > 0$,$f\left(x\right) $ 在 $\left(-\infty, 2-\sqrt 3 \right)$ 上单调递增;
    当 $x \in \left(2-\sqrt 3 ,2+\sqrt 3\right)$ 时,$f'\left(x\right) < 0$,$f\left(x\right) $ 在 $\left( 2-\sqrt 3 , 2+\sqrt 3 \right)$ 上单调递减;
    当 $x \in \left(2+\sqrt 3 ,+\infty\right)$ 时,$f'\left(x\right) > 0$,$f\left(x\right) $ 在 $\left( 2+\sqrt 3,+\infty \right)$ 上单调递增.
    综上,$f\left(x\right) $ 的单调增区间是 $\left(-\infty, 2-\sqrt 3 \right)$ 和 $\left( 2+\sqrt 3,+\infty \right)$,$f\left(x\right) $ 的单调减区间是 $\left( 2-\sqrt 3 , 2+\sqrt 3 \right)$.
  2. 设 $ f\left(x\right) $ 在区间 $ \left(2,3\right) $ 中至少有一个极值点,求 $ a $ 的取值范围.
    标注
    答案
    解析
    根据题意,函数 $f(x)$ 的导函数$$f'(x)=3\left(x^2-2ax+1\right),$$所以函数 $\varphi(x)=x+\dfrac 1x$ 与直线 $y=2a$ 在 $(2,3)$ 内至少有一个交点.
    当 $2<x<3$ 时,$$\dfrac 52<\varphi(x)<\dfrac {10}{3},$$所以$$\dfrac 52<2a<\dfrac {10}{3},$$解得 $\dfrac 54<a<\dfrac 53$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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