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1、试题题目:已知函数f(x)=13x3-x2+ax-a(a∈R).(Ⅰ)当a=-3时,求函数f(x)的极值..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-12-14 07:30:00

试题原文

已知函数f(x)=
1
3
x3-x2+ax-a(a∈R).
(Ⅰ)当a=-3时,求函数f(x)的极值;
(Ⅱ)若函数f(x)的图象与x轴有三个不同的交点,求a的取值范围.

  试题来源:不详   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:函数的极值与导数的关系



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(I)当a=-3时,f(x)=
1
3
x3-x2-3x+3
∴f'(x)=x2-2x-3.
令f'(x)=0,得x1=-1,x2=3┉┉┉┉┉┉┉┉(2分)
当x<-1或x>3时,f'(x)>0;当-1<x<3时,f'(x)<0;
∴在f(x)在区间(-∞,-1)和(3,+∞)上单调递增;
在区间(-1,3)上单调递减;┉┉┉┉┉(4分)
∴当x=-1时,f(x)取得极大值为f(-1)=
14
3
;当x=3时,f(x)取得极小值为f(3)=-6.┉┉(6分)
(II)∵f'(x)=x2-2x+a,∴△=4-4a=4(1-a).┉┉┉┉┉┉┉┉(7分)
①若a≥1,则△≤0可得f'(x)≥0在R上恒成立,f(x)在R上单调递增;
此时函数的图象与轴有且只有一个交点,不合题意.┉┉┉┉┉┉(9分)
②若a<1,则△>0,
f'(x)=0有两个不相等的实根,不妨设为x1、x2且x1<x2
则x1+x2=2且x1x2=a
当x变化时,f'(x)、f(x)的取值情况如下表:
x(-∞,x1x1(x1,x2x2(x2,+∞)
f'(x)+0-0+
f(x)极大值极小值
∵x12-2x1+a=0,可得a=-x12+2x,
∴f(x1)=
1
3
x13-x12+ax1-a=
1
3
x13-x12+ax1+x12-2x1
=
1
3
x13+(a-2)x1=
1
3
x1[x13+3(a-2)],┉┉┉┉┉┉┉┉(11分)
同理可得f(x2)=
1
3
x2[x23+3(a-2)].
∴f(x1)f(x2)=
1
9
x1x2[x13+3(a-2)][x23+3(a-2)]
=
4
9
a(a2-3a+3),┉┉┉┉┉┉┉┉(13分)
令f(x1)f(x2)<0,结合a2-3a+3>0得a<0
此时f(x)的图象与x轴有三个不同的交点.
综上所述,a的取值范围是(-∞,0)┉┉┉┉┉(14分)
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“已知函数f(x)=13x3-x2+ax-a(a∈R).(Ⅰ)当a=-3时,求函数f(x)的极值..”的主要目的是检查您对于考点“高中函数的极值与导数的关系”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中函数的极值与导数的关系”。


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