問題詳情:
設a為實數,函數f(x)=x3-x2-x+a.
(1)求f(x)的極值;
(2)當a在什麼範圍內取值時,曲線y=f(x)與x軸僅有一個交點?
【回答】
(1)f(x)的極大值是f(-)=+a,極小值是f(1)=a-1.(2).
【解析】試題分析:
(1)首先求得導函數,然後列表考查函數的單調*,據此可得f(x)的極大值是f(-)=+a,極小值是f(1)=a-1.
(2)由題意結合(1)中的極值的結論可得實數a的取值範圍是.
試題解析:
(1)f′(x)=3x2-2x-1.
令f′(x)=0,則x=-或x=1.
當x變化時,f′(x),f(x)的變化情況如下表:
x | (-∞,-) | - | (-,1) | 1 | (1,+∞) |
f′(x) | + | 0 | - | 0 | + |
f(x) | ↗ | 極大值 | ↘ | 極小值 | ↗ |
所以f(x)的極大值是f(-)=+a,
極小值是f(1)=a-1.
(2)函數f(x)=x3-x2-x+a=(x-1)2(x+1)+a-1,
由此可知,x取足夠大的正數時,
有f(x)>0,x取足夠小的負數時,有f(x)<0,
曲線y=f(x)與x軸至少有一個交點.
由(1)知f(x)極大值=f(-)=+a,
f(x)極小值=f(1)=a-1.
∵曲線y=f(x)與x軸僅有一個交點,
∴f(x)極大值<0或f(x)極小值>0,
即+a<0或a-1>0,
∴a<-或a>1,
∴當a∈(-∞,-)∪(1,+∞)時,曲線y=f(x)與x軸僅有一個交點.
點睛:(1)可導函數y=f(x)在點x0處取得極值的充要條件是f′(x0)=0,且在x0左側與右側f′(x)的符號不同.
(2)若f(x)在(a,b)內有極值,那麼f(x)在(a,b)內絕不是單調函數,即在某區間上單調增或減的函數沒有極值.
知識點:導數及其應用
題型:解答題