题目内容
【题目】已知函数f(x)= x3﹣ ax2 , a∈R,
(1)当a=2时,求曲线y=f(x)在点(3,f(3))处的切线方程;
(2)设函数g(x)=f(x)+(x﹣a)cosx﹣sinx,讨论g(x)的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值.
【答案】
(1)
解:当a=2时,f(x)= x3﹣x2,
∴f′(x)=x2﹣2x,
∴k=f′(3)=9﹣6=3,f(3)= ×27﹣9=0,
∴曲线y=f(x)在点(3,f(3))处的切线方程y=3(x﹣3),即3x﹣y﹣9=0
(2)
函数g(x)=f(x)+(x﹣a)cosx﹣sinx= x3﹣ ax2+(x﹣a)cosx﹣sinx,
∴g′(x)=x2﹣ax+cosx﹣(x﹣a)sinx﹣cosx=x2﹣ax+(x﹣a)sinx=(x﹣a)(x+sinx),
令g′(x)=0,解得x=a,或x=0,
当x<0时,x+sinx<0,当x≥0,x+sinx≥0,
①若a>0时,当x<0时,g′(x)>0恒成立,故g(x)在(﹣∞,0)上单调递增,
当x>a时,g′(x)>0恒成立,故g(x)在(a,+∞)上单调递增,
当0<x<a时,g′(x)<0恒成立,故g(x)在(0,a)上单调递减,
∴当x=a时,函数有极小值,极小值为g(a)=﹣ a3﹣sina
当x=0时,有极大值,极大值为g(0)=﹣a,
②若a<0时,当x>0时,g′(x)>0恒成立,故g(x)在(﹣∞,0)上单调递增,
当x<a时,g′(x)>0恒成立,故g(x)在(﹣∞,a)上单调递增,
当a<x<0时,g′(x)<0恒成立,故g(x)在(a,0)上单调递减,
∴当x=a时,函数有极大值,极大值为g(a)=﹣ a3﹣sina
当x=0时,有极小值,极小值为g(0)=﹣a
③当a=0时,g′(x)=x(x+sinx),
当x>0时,g′(x)>0恒成立,故g(x)在(0,+∞)上单调递增,
当x<0时,g′(x)>0恒成立,故g(x)在(﹣∞,0)上单调递增,
∴g(x)在R上单调递增,无极值.
【解析】(1)根据导数的几何意义即可求出曲线y=f(x)在点(3,f(3))处的切线方程,(2)先求导,再分类讨论即可求出函数的单调区间和极值
【考点精析】通过灵活运用基本求导法则和利用导数研究函数的单调性,掌握若两个函数可导,则它们和、差、积、商必可导;若两个函数均不可导,则它们的和、差、积、商不一定不可导;一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间内,(1)如果,那么函数在这个区间单调递增;(2)如果,那么函数在这个区间单调递减即可以解答此题.