解:(I)∵f′(x)=x
2-2(a+1)x+4a(3分)
∴f′(3)=9-6(a+1)+4a=0得
(4分)
∵
解得:b=-4(5分)
(II)∵f′(x)=x
2-2(a+1)x+4a=(x-2a)(x-2)
令f′(x)=0,即x=2a或x=2.(7分)
當(dāng)a>1時(shí),2a>2,∴f′(x)>0時(shí),x>2a或x<2,即f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(-∞,2)和(2a,+∞).(8分)
當(dāng)a=1時(shí),f′(x)=(x-2)
2≥0,即f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(-∞,+∞).(9分)
當(dāng)a<1時(shí),2a<2,∴f′(x)>0時(shí),x<2a或x>2,即f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(-∞,2a)和(2,+∞).(10分)
(Ⅲ)由題意可得:
(12分)
∴(2a-1)(2a+1)<0
∴
∴a的取值范圍
(14分)
分析:(I)先求導(dǎo)函數(shù),利用函數(shù)f(x)在x=3處取得極小值是
,可得f′(3)=0,
,從而可求a、b的值;
(II)先求導(dǎo)函數(shù),f′(x)=x
2-2(a+1)x+4a=(x-2a)(x-2),比較2a與2的大小,從而進(jìn)行分類討論,進(jìn)而可確定函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間
(Ⅲ)函數(shù)f(x)在(-1,1)上有且只有一個(gè)極值點(diǎn),等價(jià)于f′(x)在(-1,1)上有且只有一個(gè)解;由(II)及零點(diǎn)存在定理可得
,從而可確定a的取值范圍.
點(diǎn)評:本題以函數(shù)為載體,考查利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的極值,考查利用導(dǎo)數(shù)確定函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,理解函數(shù)極值的定義是解題的關(guān)鍵