第2章 6.2 函数的极值(教用Word)-【优学精讲】2025-2026学年高中数学选择性必修第二册(北师大版)
2026-05-12
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 高中数学北师大版选择性必修 第二册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 6.2 函数的极值 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 484 KB |
| 发布时间 | 2026-05-12 |
| 更新时间 | 2026-05-12 |
| 作者 | 拾光树文化 |
| 品牌系列 | 优学精讲·高中同步 |
| 审核时间 | 2026-03-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56981822.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦高中数学“函数的极值”核心知识点,从苏轼诗句类比引入极值概念,系统阐述极大值、极小值的定义及几何意义,明确极值点的必要条件(导数为零)和充分条件(导数符号变化),通过求导、解方程、判断符号的步骤构建求极值的学习支架。
资料以情境引入培养数学抽象,通过“想一想”辨析导数为零与极值点关系发展逻辑推理,分层设计不含参数、含参数及由极值求参数题型提升数学运算能力。课中助力教师系统教学,课后练习题和跟踪训练帮助学生巩固知识、查漏补缺。
内容正文:
6.2 函数的极值
课标要求
1.了解极大值、极小值的概念(数学抽象).
2.了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件(逻辑推理).
3.会用导数求函数的极大值、极小值(数学运算).
苏轼《题西林壁》中的诗句“横看成岭侧成峰,远近高低各不同”,描述的是庐山的高低起伏,错落有致.在群山之中,各个山峰的顶端虽然不一定是群山的最高处,但它却是其附近的最高点.
【问题】 在数学上,你知道怎样刻画这种现象吗?
知识点一 函数极值的概念
1.极大值点与极大值
(1)定义:在包含x0的一个区间(a,b)上,函数y=f(x)在任何不为x0的一点处的函数值都 小于 点x0处的函数值,称点x0为函数y=f(x)的极大值点,其函数值f(x0)为函数的极大值;
(2)几何意义:极大值点x0和极大值f(x0)在坐标平面上的对应点(x0,f(x0))是函数y=f(x)的图象在区间(a,b)上的(局部)最高点,如图;
(3)对于可导函数y=f(x),上述定义等价于:
若f'(x0)=0,且在点x=x0附近的 左侧 f'(x)>0, 右侧 f'(x)<0,则x0是函数y=f(x)的极大值点,f(x0)是函数y=f(x)的极大值.
2.极小值点与极小值
(1)定义:在包含x0的一个区间(a,b)上,函数y=f(x)在任何不为x0的一点处的函数值都 大于 点x0处的函数值,称点x0为函数y=f(x)的极小值点,其函数值f(x0)为函数的极小值;
(2)几何意义:极小值点x0和极小值f(x0)在坐标平面上的对应点(x0,f(x0))是函数y=f(x)的图象在区间(a,b)上的(局部)最低点,如图;
(3)对于可导函数y=f(x),上述定义等价于:
若f'(x0)=0,且在点x=x0附近的 左侧 f'(x)<0, 右侧 f'(x)>0,则x0是函数y=f(x)的极小值点,f(x0)是函数y=f(x)的极小值.
3.极值点与极值
函数的极大值点与极小值点统称为极值点,极大值与极小值统称为极值.
提醒:理解极值概念的注意点:①函数的极值是函数的一种局部性质,刻画的是函数在极值点附近两侧取值的大小情况.这个“附近”可以是很小很小的区间;②函数的极值点和函数的零点一样,都是一个实数,是使函数取得极值时自变量的值,不是点;③函数的极值点一定在函数的定义域内,定义域的端点不能成为极值点;④一个函数未必存在极值点,若存在极值点也未必是唯一的,也可能有多个极值点,如图,x1,x3都是函数y=f(x)的极大值点,x2,x4都是函数y=f(x)的极小值点.一个函数可以有无穷多个极值点,如函数y=sin x既有无穷多个极大值点,也有无穷多个极小值点;⑤极大值与极小值之间无确定的大小关系,即极大值未必大于极小值,极小值也未必小于极大值,如图,函数y=f(x)在点x1处的极大值小于在点x4处的极小值;⑥常数函数、一次函数、指数函数y=ax(a>0且a≠1)和对数函数y=log ax(a>0且a≠1)都不存在极值点.
【想一想】
1.函数y=|x-1|在x=1处是否有极值?是否可导?
提示:有极值.x=1为极小值点,y极小值=0,但y=|x-1|在x=1处无导数.即y=|x-1|在R上不是可导函数.
2.导数为零的点一定是函数的极值点吗?
提示:不一定.例如f(x)=x3,f'(0)=0,但x=0不是它的极值点.一般地,当f'(x0)=0时,若f(x)在x=x0左右两侧附近的导数值异号,则f(x)在x=x0处取得极值;若f(x)在x=x0左右两侧附近的导数值同号,则f(x)在x=x0处不能取得极值.
知识点二 函数极值的求法
一般情况下,在极值点x0处,函数y=f(x)的导数f'(x0)=0.因此,可以通过如下步骤求出函数y=f(x)的极值点:
1.求出导数f'(x).
2.解方程f'(x)=0.
3.对于方程f'(x)=0的每一个实数根x0,分析f'(x)在x0附近的符号(即f(x)的单调性),确定极值点:
(1)若f'(x)在x0附近的符号“左正右负”,则x0为极大值点;
(2)若f'(x)在x0附近的符号“左负右正”,则x0为极小值点;
(3)若f'(x)在x0附近的符号相同,则x0不是极值点.
提醒:设x0是f(x)的一个极值点,并求出了f(x)的导数f'(x0),则f'(x0)=0.反之不一定成立.
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)函数的极大值一定大于极小值.( × )
(2)函数y=f(x)一定有极大值和极小值.( × )
(3)函数的极值点是自变量的值,极值是函数值.( √ )
2.已知函数f(x)的导函数f'(x)的图象如图所示,则函数f(x)有( )
A.两个极大值,一个极小值
B.两个极大值,无极小值
C.一个极大值,一个极小值
D.一个极大值,两个极小值
解析:C 由图可知导函数f'(x)有三个零点,依次设为x1<0,x2=0,x3>0,当x<x1时,f'(x)<0,当x1<x<0时,f'(x)>0,所以函数f(x)在x=x1处取得极小值;当x1<x<x2时,f'(x)>0,当x2<x<x3时,f'(x)>0,所以函数f(x)在x=x2处无极值;当x>x3时,f'(x)<0,所以函数f(x)在x=x3处取得极大值,故选C.
3.函数f(x)=x3-x2-3x+6的极大值为 ,极小值为 -3 .
解析:f'(x)=x2-2x-3,令f'(x)>0,得x<-1或x>3,令f'(x)<0得-1<x<3,故f(x)在(-∞,-1),(3,+∞)上单调递增,在(-1,3)上单调递减,故f(x)的极大值为f(-1)=,极小值为f(3)=-3.
题型一|求函数的极值
角度1 由图象判断函数的极值
【例1】 〔多选〕已知函数y=f(x),其导函数y=f'(x)的图象如图所示,则y=f(x)( BCD )
A.在(-∞,0)上单调递减 B.在x=0处取极大值
C.在(4,+∞)上单调递减 D.在x=2处取极小值
解析: 由导函数的图象可知,x∈(-∞,0)∪(2,4)时,f'(x)>0;x∈(0,2)∪(4,+∞)时,f'(x)<0.因此f(x)在(-∞,0),(2,4)上单调递增,在(0,2),(4,+∞)上单调递减,所以y=f(x)在x=0处取得极大值,在x=2处取得极小值,在x=4处取得极大值,故选B、C、D.
通性通法
由图象判断函数的极值
(1)对于导函数的图象,重点考查导函数的值在哪个区间上为正,在哪个区间上为负,图象在哪个点处与x轴相交,在交点附近导函数的值是怎样变化的;
(2)对于函数的图象,重点考查函数在哪个区间上单调递增,在哪个区间上单调递减,哪个点是极大值点,哪个点是极小值点.
角度2 求不含参数的函数极值问题
【例2】 求函数f(x)=x2e-x的极值.
解:函数的定义域为R,
f'(x)=2xe-x+x2·e-x·(-x)'
=2xe-x-x2·e-x
=x(2-x)e-x.
令f'(x)=0,得x(2-x)·e-x=0,
解得x=0或x=2.
当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:
x
(-∞,0)
0
(0,2)
2
(2,+∞)
f'(x)
-
0
+
0
-
f(x)
↘
极小
值0
↗
极大
值4e-2
↘
因此当x=0时,f(x)有极小值,并且极小值为f(0)=0;
当x=2时,f(x)有极大值,并且极大值为f(2)=4e-2=.
通性通法
求函数的极值需严格按照求函数极值的步骤进行,重点考虑两个问题:
(1)函数的定义域,注意判断使导数值为0的点是否在定义域内,如果不在定义域内,需要舍去;
(2)检查导数值为0的点的附近左右两侧的导数值是否异号,若异号,则该点是极值点,否则不是极值点.
角度3 求含参数的函数极值问题
【例3】 若函数f(x)=x-aln x(a∈R),求函数f(x)的极值.
解:函数f(x)的定义域为(0,+∞),可知f'(x)=1-=.
(1)当a≤0时,f'(x)>0,f(x)在(0,+∞)上是增函数,无极值.
(2)当a>0时,令f'(x)=0,解得x=a.
当0<x<a时,f'(x)<0,f(x)单调递减.
当x>a时,f'(x)>0,f(x)单调递增.
∴f(x)在x=a处取得极小值.即f(a)=a-aln a,无极大值.
综上可知,当a≤0时,函数f(x)无极值;
当a>0时,函数f(x)在x=a处取得极小值a-aln a,无极大值.
通性通法
求解析式中含有参数的函数极值时,有时需要用分类讨论的思想才能解决问题.讨论的依据有两种:
(1)看参数是否对f'(x)的零点有影响,若有影响,则需要分类讨论;
(2)看f'(x)在其零点附近的符号是否与参数有关,若有关,则需要分类讨论.
【跟踪训练】
1.函数f(x)的定义域为开区间(a,b),其导函数f'(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在区间(a,b)上极小值点的个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:A f'(x)>0时,f(x)单调递增,f'(x)<0时,f(x)单调递减.可知f(x)在(a,b)上的极小值点只有一个.
2.求函数f(x)=x3-3ax+b(a≠0)的极值.
解:f'(x)=3(x2-a)(a≠0),
当a<0时,f'(x)>0恒成立,即函数在(-∞,+∞)上是增函数,此时函数没有极值;
当a>0时,令f'(x)=0,得x=-或x=.
当x变化时,f'(x)与f(x)的变化情况如下表:
x
(-∞,-)
-
(-, )
(,+∞)
f'(x)
+
0
-
0
+
f(x)
↗
极大值f(-)
↘
极小值
f()
↗
∴f(x)的极大值为f(-)=2a+b,极小值为f()=-2a+b.
题型二|由极值求参数值(或范围)
【例4】 (1)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1处取极值10,则a=( C )
A.4或-3 B.4或-11
C.4 D.-3
解析:(1)∵f(x)=x3+ax2+bx+a2,∴f'(x)=3x2+2ax+b.由题意得即解得或当时,f'(x)=3x2-6x+3=3(x-1)2≥0,故函数f(x)是增函数,无极值,不符合题意.∴a=4,故选C.
(2)若函数f(x)=x2+(a-1)x-aln x没有极值,则( A )
A.a=-1 B.a≥0
C.a<-1 D.-1<a<0
解析:(2)f'(x)=(x-1),x>0,当a≥0时,+1>0,令f'(x)<0,得0<x<1;令f'(x)>0,得x>1,f(x)在x=1处取极小值,与题意矛盾.当a<0时,方程+1=0必有一个正数解x=-a,①若a=-1,此正数解为x=1,此时f'(x)=≥0,f(x)在(0,+∞)上是增函数,无极值.②若a≠-1,此正数解为x=-a≠1,f'(x)=0必有2个不同的正数解,f(x)存在2个极值.综上,a=-1.故选A.
通性通法
已知函数极值求参数的方法
对于已知可导函数的极值求参数问题,解题的切入点是极值存在的条件:极值点处的导数值为0,极值点两侧的导数值异号.
(1)已知可导函数的极值求参数问题的解题步骤:
①求函数的导数f'(x);
②由极值点的导数值为0,列出方程(组),求解参数.求出参数后,一定要验证是否满足题目的条件.
(2)对于函数无极值的问题,往往转化为f'(x)≥0或f'(x)≤0在某区间内恒成立问题,此时需注意不等式中的等号是否成立.
【跟踪训练】
1.已知函数f(x)的导数f'(x)=a(x+1)·(x-a),若f(x)在x=a处取到极大值,则a的取值范围是( )
A.(-∞,-1) B.(0,+∞)
C.(0,1) D.(-1,0)
解析:D 若a<-1,∵f'(x)=a(x+1)(x-a),∴f(x)在(-∞,a)上单调递减,在(a,-1)上单调递增,∴f(x)在x=a处取得极小值,与题意矛盾;若-1<a<0,则f(x)在(-1,a)上单调递增,在(a,+∞)上单调递减,从而在x=a处取得极大值.若a>0,则f(x)在(-1,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增,与题意矛盾,故选D.
2.设a∈R,若函数y=ex+ax,x∈R,有大于零的极值点,则( )
A.a<- B.a>-1
C.a<-1 D.a>-
解析:C y'=ex+a,由题意知a<0.∵函数有大于零的极值点,设x=x0为其极值点,∴+a=0,又x0>0,∴a<-1,故选C.
1.函数f(x)=x+(x>0)在x=1时( )
A.只有极小值
B.只有极大值
C.既有极大值又有极小值
D.极值不存在
解析:A 当0<x<1时,f'(x)=1-<0;当x>1时,f'(x)=1->0.故函数f(x)=x+(x>0)在x=1处取得极小值,无极大值.故选A.
2.函数f(x)=x+2cos x在上的极大值点为( )
A.0 B.
C. D.
解析:B 由题意得,f'(x)=1-2sin x,令f'(x)=0,得x=,当0<x<时,f'(x)>0;当<x<时,f'(x)<0.∴当x=时,f(x)取得极大值.
3.已知函数f(x)=ln x-x2,则f(x)( )
A.有极小值,无极大值
B.无极小值,有极大值
C.既有极小值,又有极大值
D.既无极小值,又无极大值
解析:B 由题可得,f'(x)=-x=(x>0),当x>1时,f'(x)<0,当0<x<1时,f'(x)>0,所以f(x)在x=1处取得极大值,无极小值.故选B.
4.〔多选〕定义在R上的可导函数y=f(x)的导函数的图象如图所示,以下结论正确的是( )
A.-3是f(x)的一个极小值点
B.-2和-1都是f(x)的极大值点
C.f(x)的单调递增区间是(-3,+∞)
D.f(x)的单调递减区间是(-∞,-3)
解析:ACD 当x<-3时,f'(x)<0,x>-3时,f'(x)≥0,∴-3是极小值点,无极大值点,单调递增区间是(-3,+∞),单调递减区间是(-∞,-3).故选A、C、D.
5.已知f(x)=x3+ax2+(a+6)x+1有极大值和极小值,则a的取值范围是 (-∞,-3)∪(6,+∞) .
解析:f'(x)=3x2+2ax+a+6,∵f(x)有极大值与极小值,∴f'(x)=0有两个不等实根,∴Δ=4a2-12(a+6)>0,∴a<-3或a>6.
1.已知下列各选项是函数y=f(x)的导函数的图象,则x=a是函数y=f(x)的极小值点的是( )
解析:C 在点a的左侧附近,f'(x)<0时,f(x)单调递减;在点a的右侧附近,f'(x)>0时,f(x)单调递增,此时x=a是函数的极小值点.所以,对于A、B选项,x=a不是函数y=f(x)的极值点;对于C选项,x=a是函数 y=f(x)的极小值点;对于D选项,x=a是函数 y=f(x)的极大值点.故选C.
2.函数f(x)=ln x-x在区间(0,e)上的极大值为( )
A.-e B.1-e C.-1 D.0
解析:C f(x)的定义域为(0,+∞),f'(x)=-1.令f'(x)=0,得x=1.当x∈(0,1)时,f'(x)>0,当x∈(1,e)时,f'(x)<0,故f(x)在x=1处取得极大值f(1)=ln 1-1=0-1=-1.
3.若函数f(x)=x3-3bx+3在(-1,2)内有极值,则实数b的取值范围是( )
A.(0,4) B.[0,4) C.[1,4) D.(1,4)
解析:A f'(x)=3x2-3b=0,即x2=b.又∵f(x)在(-1,2)内有极值,∴f'(x)在(-1,2)内有变号零点,∴0≤b<4.当b=0时,f(x)=x3+3在R上是增函数,没有极值,故选A.
4.若函数f(x)=x2-x+aln x有两个不同的极值点,则实数a的取值范围为( )
A.( 0,) B.( 0,)
C.( -∞,) D.( -∞,]
解析:A 函数的定义域为(0,+∞),因为函数f(x)=x2-x+aln x有两个不同的极值点,所以f'(x)=x-1+==0有两个不同的正根,即x2-x+a=0有两个不同的正根,所以解得0<a<.故选A.
5.〔多选〕已知函数f(x)的定义域为R且导函数为f'(x),如图是函数y=xf'(x)的图象,则下列说法正确的是( )
A.函数f(x)的单调递增区间是(-2,0),(2,+∞)
B.函数f(x)的单调递增区间是(-∞,-2),(2,+∞)
C.x=-2是函数的极小值点
D.x=2是函数的极小值点
解析:BD 由题意,当0<x<2时,f'(x)<0;当x>2时,f'(x)>0;当-2<x<0时,f'(x)<0;当x<-2时,f'(x)>0;即函数f(x)在(-∞,-2)和(2,+∞)上单调递增,在(-2,2)上单调递减,因此函数f(x)在x=2时取得极小值,在x=-2时取得极大值.故选B、D.
6.〔多选〕对于函数f(x)=16ln(1+x)+x2-10x,下列说法正确的是( )
A.x=3是函数f(x)的一个极值点
B.f(x)的单调递增区间是(-1,1),(2,+∞)
C.f(x)在区间(1,2)内单调递减
D.直线y=16ln 3-16与函数y=f(x)的图象有2个交点
解析:AC f'(x)=+2x-10=(x>-1),∴当-1<x<1时,f'(x)>0,当1<x<3时,f'(x)<0,当x>3时,f'(x)>0,∴f(x)在(-1,1)内单调递增,在(1,3)内单调递减,在(3,+∞)内单调递增,故x=3是f(x)的极小值点,故A正确,B错误,C正确;由单调性可知f(3)<f(2)<f(1),而f(2)=16ln 3-16,又当x→-1时,f(x)→-∞,当x→+∞时,f(x)→+∞,故直线y=16ln 3-16与y=f(x)的图象有3个交点,故D错误.
7.能说明“若f'(0)=0,则x=0是函数y=f(x)的极值点”为假命题的一个函数是 f(x)=x5(答案不唯一) .
解析:极值点的导数必须为零,且极值点左右两侧的函数单调性相反.如函数f(x)=x5,当x=0时,f'(0)=5×04=0,但是f(x)=x5在R上是增函数,所以x=0不是函数f(x)=x5的极值点.
8.函数f(x)=ax-1-ln x(a≤0)在定义域内的极值点的个数为 0 .
解析:因为x>0,f'(x)=a-=,所以当a≤0时,f'(x)<0在(0,+∞)上恒成立,所以函数f(x)在(0,+∞)上是减函数,所以f(x)在(0,+∞)上没有极值点.
9.若函数f(x)=x3+ax2+ax(x∈R)不存在极值点,则a的取值范围是 [0,3] .
解析:由f(x)=x3+ax2+ax(x∈R),得f'(x)=3x2+2ax+a.∵函数f(x)=x3+ax2+ax(x∈R)不存在极值点,且f'(x)的图象开口向上,∴f'(x)≥0对x∈R恒成立,∴Δ=4a2-12a≤0,解得0≤a≤3,∴a的取值范围是[0,3] .
10.设x=1与x=2是函数f(x)=aln x+bx2+x的两个极值点.
(1)试确定常数a和b的值;
(2)判断x=1,x=2是函数f(x)的极大值点还是极小值点,并说明理由.
解:(1)因为f(x)=aln x+bx2+x,
所以f'(x)=+2bx+1(x>0).
依题意得f'(1)=f'(2)=0,
即
解方程组得a=-,b=-.
(2)由(1)知,f(x)=-ln x-x2+x(x>0),
故f'(x)=--x+1=.
当x∈(0,1)时,f'(x)<0;当x∈(1,2)时,f'(x)>0;当x∈(2,+∞)时,f'(x)<0.
故x=1是函数f(x)的极小值点,x=2是函数f(x)的极大值点.
11.〔多选〕设函数f(x)在R上可导,其导函数为f'(x),若函数f(x)在x=1处取得极大值,则函数y=-xf'(x)的图象不可能是( )
解析:ACD 因为f(x)在x=1处取得极大值,所以可知x>1时,f'(x)<0,x<1时,f'(x)>0,所以当x>1时,y=-xf'(x)>0,A、C不可能,当0<x<1时,y=-xf'(x)<0,D不可能,故选A、C、D.
12.〔多选〕已知函数f(x)=xln x+x2,x0是函数f(x)的极值点,则下列结论正确的是( )
A.0<x0< B.x0>
C.f(x0)+2x0<0 D.f(x0)+2x0>0
解析:AD ∵函数f(x)=xln x+x2(x>0),∴f'(x)=ln x+1+2x,易得f'(x)=ln x+1+2x在(0,+∞)上是增函数,f'=>0,∵当x→0时,f'(x)→-∞,∴0<x0<,∴A正确,B错误.∵f'(x0)=ln x0+1+2x0=0,∴f(x0)+2x0=x0ln x0++2x0=x0(ln x0+x0+2)=x0(1-x0)>0,∴C错误,D正确.故选A、D.
13.已知函数f(x)=x3+3mx2+nx+m2在x=-1处取得极值0,则m= 2 ,n= 9 .
解析:由题可得,f'(x)=3x2+6mx+n,
∴解得或当时,f'(x)=3x2+6x+3=3(x+1)2≥0恒成立,不满足题意.故m=2,n=9.
14.已知函数f(x)=aln x-bx2,a,b∈R,若f(x)在x=1处与直线y=-相切.
(1)求a,b的值;
(2)求f(x)在上的极值.
解:(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),f'(x)=-2bx,∵函数f(x)在x=1处与直线y=-相切,
∴即解得
(2)由(1)得f(x)=ln x-x2,f'(x)=-x=,令f'(x)>0,得0<x<1,
令f'(x)<0,得x>1,∴f(x)在上单调递增,在(1,e)上单调递减,
∴f(x)在上的极大值为f(1)=-,无极小值.
15.〔多选〕已知函数f(x)=,则( )
A.f(x)在x=e处取得极大值
B.f(x)有两个不同的零点
C.f(x)的极小值点为x=e
D.f()<f()<f(2)
解析:AD 由题意可得函数的定义域为(0,+∞),由f(x)=可得f'(x)==,令f'(x)=0,解得x=e.当0<x<e时,f'(x)>0,则f(x)在区间(0,e)上单调递增;当x>e时,f'(x)<0,则f(x)在(e,+∞)上单调递减.所以当x=e时,函数f(x)取得极大值为f(e)=,无极小值,故选项A正确,选项C不正确;因为f(1)==0,且f(x)在区间(0,e)上单调递增,所以函数f(x)在(0,e)上有一个零点.当x≥e时,ln x>0,x>0,所以f(x)>0,此时无零点.综上所述,f(x)有一个零点,故选项B不正确;因为0<<<<e,f(x)在区间(0,e)上单调递增,所以f()<f()<f(2),故选项D正确.故选A、D.
16.设a为实数,函数f(x)=x3-x2-x+a.
(1)求f(x)的极值;
(2)当a在什么范围内取值时,曲线y=f(x)与x轴仅有一个交点?
解:(1)f'(x)=3x2-2x-1.
令f'(x)=0,得x=-或x=1.
当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:
x
-
1
(1,
+∞)
f'(x)
+
0
-
0
+
f(x)
↗
极大值
↘
极小值
↗
∴f(x)的极大值是f=+a,
极小值是f(1)=a-1.
(2)函数f(x)=x3-x2-x+a=(x-1)2(x+1)+a-1,
由此可知,x取足够大的正数时,有f(x)>0,
x取足够小的负数时,有f(x)<0,
∴曲线y=f(x)与x轴至少有一个交点.
由(1)知f(x)极大值=f=+a,
f(x)极小值=f(1)=a-1.
∵曲线y=f(x)与x轴仅有一个交点,
∴f(x)极大值<0或f(x)极小值>0,
即+a<0或a-1>0,
∴a<-或a>1,
∴当a∈∪(1,+∞)时,曲线y=f(x)与x轴仅有一个交点.
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