kaoyan1basic 高等数学 第165题
📝 题目
### 第165题 设 $f(x)=a x^{3}-6 a x^{2}+b$ 在区间 $[-1,2]$ 上的最大值是 3 ,最小值是 -29 ,且 $a>0$ ,则 (A)$a=2, b=-29$ . (B)$a=3, b=2$ . (C)$a=2, b=3$ . (D)以上都不对.
💡 答案解析
**答案**:C **解析**: 步骤1:$f'(x)=3ax^2-12ax=3ax(x-4)$,在 $[-1,2]$ 上,驻点为 $x=0$($x=4$ 不在区间内)。 步骤2:计算端点与驻点值:$f(-1)=-a-6a+b=-7a+b$,$f(0)=b$,$f(2)=8a-24a+b=-16a+b$。 步骤3:$a>0$,比较得最大值在 $x=0$ 处 $b$,最小值在 $x=2$ 处 $-16a+b$。由条件 $b=3$,$-16a+3=-29$,解得 $a=2$。 **难度**:★★★☆☆
📋 详细解题步骤
步骤 1/4
目标:求导数并找出驻点
对函数 f(x)=ax^3-6ax^2+b 求导,得 f'(x)=3ax^2-12ax=3ax(x-4)。在区间 [-1,2] 上,令 f'(x)=0,解得 x=0(x=4 不在区间内),因此驻点为 x=0。
公式:f'(x)=3ax(x-4)
提示:注意驻点必须在给定区间内才考虑。
步骤 2/4
目标:计算端点与驻点的函数值
计算 f(-1)=a*(-1)^3-6a*(-1)^2+b = -a-6a+b = -7a+b;f(0)=b;f(2)=a*8-6a*4+b = 8a-24a+b = -16a+b。
公式:f(-1)=-7a+b, f(0)=b, f(2)=-16a+b
提示:代入时注意符号。
步骤 3/4
目标:比较函数值确定最值
由于 a>0,比较三个值:-16a+b < -7a+b < b。因此最大值是 b,最小值是 -16a+b。根据题意,最大值是3,最小值是-29,所以 b=3,-16a+b=-29。
公式:b=3, -16a+3=-29
提示:利用 a>0 判断大小关系。
步骤 4/4
目标:解方程求参数
由 -16a+3=-29 得 -16a=-32,解得 a=2。因此 a=2, b=3。
公式:a=2, b=3
提示:注意检查 a>0 条件成立。
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