已知函數(shù)f(x)=16x3-20ax2+8a2x-a3,其中a≠0.
(1)求函數(shù)f(x)的極大值和極小值;
(2)設(shè)(1)問中函數(shù)取得極大值的點為P(x,y),求點P的軌跡方程.
解:(1)∵f(x)=16x
3-20ax
2+8a
2x-a
3,其中a≠0,
∴f'(x)=48x
2-40ax+8a
2=8(2x-a)(3x-a)
由f′(x)=0,得
,
當a>0時,
,見下表:
x | | | | | |
f'(x) | + | 0 | - | 0 | + |
f(x) | 增函數(shù) | 極大 | 減函數(shù) | 極小 | 增函數(shù) |
∴當
時,函數(shù)取得極大值為
;
當
時,函數(shù)取得極小值為
當a<0時,
,見下表:
x | | | | | |
f'(x) | + | 0 | - | 0 | + |
f(x) | 增函數(shù) | 極大 | 減函數(shù) | 極小 | 增函數(shù) |
∴當
時,函數(shù)取得極大值為
;
當
時,函數(shù)取得極小值為
,
(2)由(1)可知:
當a>0時,
,消去a得:y=x
3(x>0),
當a<0時,
,消去a得:y=0(x<0),
所以 P點的軌跡方程為:
.
分析:(1)由f(x)=16x
3-20ax
2+8a
2x-a
3,知f'(x)=48x
2-40ax+8a
2=8(2x-a)(3x-a),由f′(x)=0,得
,由此能求出函數(shù)f(x)的極大值和極小值.
(2)由(1)可知:當a>0時,y=x
3(x>0);當a<0時,y=0(x<0),由此能求出P點的軌跡方程.
點評:本題考查函數(shù)的極值的求法和點的軌跡方程的應(yīng)用,解題時要認真審題,仔細解答,注意導(dǎo)數(shù)性質(zhì)和分類討論思想的靈活運用.