1. 求出函数 $f(x)$ 的导函数 $f'(x)$
已知函数 f(x)=lnx+(a−1)x+x3−6−2a,对其求导得:
f′(x)=x1+(a−1)−x23
2. 分析导函数 $f'(x)$ 在区间 $(2,4)$ 上的单调性
对 f′(x) 再次求导,得:
f′′(x)=−x21+x36=x36−x
当 x∈(2,4) 时,6−x>0,x3>0,所以 f′′(x)>0 恒成立。
因此,导函数 f′(x) 在区间 (2,4) 上单调递增。
3. 将“存在极小值”转化为端点导数值的不等式组
因为 f′(x) 在区间 (2,4) 上单调递增,要使 f(x) 在 (2,4) 内存在极小值,则导函数 f′(x) 在 (2,4) 内必须存在零点,且在零点左侧为负、右侧为正。
因此只需满足端点值异号:
{f′(2)<0f′(4)>0
代入得:
⎩⎨⎧21+a−1−43<041+a−1−163>0
4. 解不等式组求出 $a$ 的取值范围
整理不等式组得:
⎩⎨⎧a<45a>1615
解得:1615<a<45。
所以实数 a 的取值范围为 (1615,45)。
答案(1615,45)