题文
已知定义在R上的函数f(x)=13x3-3a+12x2+2a(a+1)x,其中a≠1.(Ⅰ)当a=2时,判断f(x)的单调性并求f(x)的极值点;
(Ⅱ)若y=f(x)的图象与x轴恰有三个不同的交点,求实数a的取值范围. 题型:未知 难度:其他题型
答案
(Ⅰ)对f(x)求导得:f′(x)=x2-(3a+1)x+2a(a+1),代入a=2有f′(x)=(x-3)(x-4);
令f′(x)>0得x∈(-∞,3)∪(4,+∞);又令f′(x)<0,得到:x∈(3,4),
于是:f(x)在(-∞,3),(4,+∞)上单调递增;f(x)在(3,4)上单调递减.
当x=3时,f(x)有极大值,当x=4时,f(x)有极小值,所以x=3是极大值点,x=4是极小值点.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知:f′(x)=(x-2a)[x-(a+1)],
(1)当a<1时,有:2a<a+1;令f′(x)>0得:x∈(-∞,2a)∪(a+1,+∞);
再令f′(x)<0得:x∈(2a,a+1),故f(x)在(-∞,2a),(a+1,+∞)上单调递增,
在(2a,a+1)上单调递减;此时可知:f(2a)为f(x)的极大值,f(a+1)为f(x)的极小值;
欲使y=f(x)的图象与x轴恰有三个交点,则必有:f(2a)>0f(a+1)<0,
即是:2a33+2a2>0(a+1)2(5a-1)6<0,解得:a∈(-3,-1)∪(-1,0)∪(0,15).
(2)当a>1时,有:2a>a+1;令f′(x)>0得:x∈(-∞,a+1)∪(2a,+∞);
再令f′(x)<0得:x∈(a+1,2a),故f(x)在(-∞,a+1),(2a,+∞)上单调递增,
在(a+1,2a)上单调递减;此时可知:f(a+1)为f(x)的极大值,f(2a)为f(x)的极小值;
欲使y=f(x)的图象与x轴恰有三个交点,则必有:f(2a)<0f(a+1)>0,
即是:2a33+2a2<0(a+1)2(5a-1)6>0⇒a∈∅,
综上可知:a∈(-3,-1)∪(-1,0)∪(0,15).
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解析
f(2a)>0f(a+1)<0考点
据考高分专家说,试题“已知定义在R上的函数f(x)=13x3-.....”主要考查你对 [函数的零点与方程根的联系 ]考点的理解。 函数的零点与方程根的联系函数零点的定义:
一般地,如果函数y =f(x)在实数a处的值等于零,即f(a)=o,则a叫做这个函数的零点,有时我们把一个函数的图象与x轴的交点的横坐标,也叫做这个函数的零点。
函数零点具有的性质:
对于任意函数y=(x)只要它的图象是连续不间断的,则有:
(1)当它通过零点时(不是二重零点),函数值变号.如函数f(x)=x2-2x -3的图象在零点-1的左边时,函数值取正号,当它通过第一个零点-1时,函数值由正变为负,在通过第二个零点3时,函数值又由负变为正.
(2)在相邻两个零点之间所有的函数值保持同号,
方程的根与函数的零点的联系:




