内容正文:
专题17 三次函数的图像与性质
1、 例题选讲
题型一 运用三次函数的图像研究零点问题
遇到函数零点个数问题,通常转化为两个函数图象交点问题,进而借助数形结合思想解决问题;也可转化为方程解的个数问题,通过具体的解方程达到解决问题的目的.前者由于是通过图形解决问题,故对绘制的函数图象准确度和细节处要求较高,后者对问题转化的等价性和逻辑推理的严谨性要求较高.下面的解法是从解方程的角度考虑的.
例1、(2017南通、扬州、泰州、淮安三调)已知函数若函数恰有2个不同的零点,则实数a的取值范围是 .
例2、(2017南京学情调研)已知函数f(x)=当x∈(-∞,m]时,f(x)的取值范围为[-16,+∞),则实数m的取值范围是________.
题型二 三次函数的单调性问题
研究三次函数的单调性,往往通过导数进行研究。要特别注意含参的讨论。
例3、已知函数,.
(1)求以为切点的切线方程,并证明此切线恒过一个定点;
(2)若对一切恒成立,求k的最小值的表达式;
(3)设,求的单调增区间.
例4、(2018无锡期末) 若函数f(x)=(x+1)2|x-a|在区间[-1,2]上单调递增,则实数a的取值范围是________.
例5、(2018苏州期末)已知函数f(x)=其中常数a∈R.
(1) 当a=2时,求函数f(x)的单调区间;
(2) 若方程f(-x)+f(x)=ex-3在区间(0,+∞)上有实数解,求实数a的取值范围;
题型三 三次函数的极值与最值问题
①利用导数刻画函数的单调性,确定函数的极值;② 通过分类讨论,结合图象,实现函数的极值与零点问题的转化.
函数、方程和不等式的综合题,常以研究函数的零点、方程的根、不等式的解集的形式出现,大多数情况下会用到等价转化、数形结合的数学思想解决问题,而这里的解法是通过严谨的等价转化,运用纯代数的手段来解决问题的,对抽象思维和逻辑推理的能力要求较高,此题也可通过数形结合的思想来解决问题,可以一试.
例6、(2018苏锡常镇调研)已知函数R.
(1)若,
① 当时,求函数的极值(用表示);
② 若有三个相异零点,问是否存在实数使得这三个零点成等差数列?若存在,试求出的值;若不存在,请说明理由;
例7、(2017江苏)已知函数有极值,且导函数的极值点是的零点.(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值)
(1)求b 关于a 的函数关系式,并写出定义域;
(2)证明:;
(3)若这两个函数的所有极值之和不小于,求a的取值范围.
例8、(2018南京学情调研)已知函数f(x)=2x3-3(a+1)x2+6ax,a∈R.
(1) 曲线y=f(x)在x=0处的切线的斜率为3,求a的值;
(2) 若对于任意x∈(0,+∞),f(x)+f(-x)≥12lnx恒成立,求a的取值范围;
(3) 若a>1,设函数f(x)在区间[1,2]上的最大值、最小值分别为M(a),m(a),记h(a)=M(a)-m(a),求h(a)的最小值.
2、 达标训练
1、(2017苏州暑假测试) 已知函数f(x)=若关于x的方程f(x)=k(x+1)有两个不同的实数根,则实数k的取值范围是________.
2、(2017苏北四市期末) 已知函数f(x)=若函数f(x)的图像与直线y=x有三个不同的公共点,则实数a的取值集合为________.
3、(2019南京、盐城二模)已知函数f(x)=设g(x)=kx+1,且函数y=f(x)-g(x)的图像经过四个象限,则实数k的取值范围为________.
4、(2018苏中三市、苏北四市三调)已知函数的图象恰好经过三个象限,则实数a的取值范围是 .
5、(2019苏州期末)已知函数f(x)=ax3+bx2-4a(a,b∈R).
(1) 当a=b=1时,求f(x)的单调增区间;
(2) 当a≠0时,若函数f(x)恰有两个不同的零点,求的值;
(3) 当a=0时,若f(x)<lnx的解集为(m,n),且(m,n)中有且仅有一个整数,求实数b的取值范围.
6、(2019南京、盐城一模)若函数y=f(x)在x=x0处取得极大值或极小值,则称x0为函数y=f(x)的极值点.
设函数f(x)=x3-tx2+1(t∈R).
(1) 若函数f(x)在(0,1)上无极值点,求t的取值范围;
(2) 求证:对任意实数t,函数f(x)的图像总存在两条切线相互平行;
(3) 当t=3时,函数f(x)的图像存在的两条平行切线之间的距离为4,求满足此条件的平行线共有几组.
7、(2018南通、泰州一调)已知函数g(x)=x3+ax2+bx(a,b∈R)有极值,且函数f(x)=(x+a)ex的极值点是g(x)的极值点,其中e是自然对数的底数.(极值点是指函数取得极值时对应的