设函数
f(x)=x3−29x2+6x−a.
(1) 对于任意实数
x,
f′(x)⩾m 恒成立,求
m 的最大值;
(2) 若方程
f(x)=0 有且仅有一个实根,求
a 的取值范围.
\begin{solution}
\begin{enumerate}
\item
f′(x)=3x2−9x+6=3(x−23)2−43. 因此对任意实数
x,都有
f′(x)⩾−43,且在
x=23 时取等号. 若
f′(x)⩾m 恒成立,则
m⩽−43,所以
m 的最大值为
−43.
\item
f′(x)=3(x−1)(x−2),所以
f(x) 在
(−∞,1) 和
(2,+∞) 上递增,在
(1,2) 上递减. 两个极值为
f(1)=25−a,
f(2)=2−a.
若
a<2,则
f(2)>0,局部极小值也为正,函数只在
(−∞,1) 上有一个零点. 若
a>25,则
f(1)<0,局部极大值也为负,函数只在
(2,+∞) 上有一个零点.
当
2<a<25 时,
f(1)>0>f(2),三段单调区间各有一个零点;当
a=2 或
a=25 时,极值点给出重根且另有一个零点,均不满足“有且仅有一个实根”. 因而
a<2 或
a>25.
\end{enumerate}
\end{solution}