题目内容
【题目】设函数f(x)=﹣ x3+x2+(m2﹣1)x,(x∈R),其中m>0.
(1)当m=1时,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率;
(2)求函数的单调区间与极值.
【答案】
(1)解:当m=1时,f(x)=﹣ x3+x2,f′(x)=﹣x2+2x,故f′(1)=1.
所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率为1
(2)解:f′(x)=﹣x2+2x+m2﹣1.
令f′(x)=0,解得x=1﹣m,或x=1+m.
因为m>0,所以1+m>1﹣m.
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
x | (﹣∞,1﹣m) | 1﹣m | (1﹣m,1+m) | 1+m | (1+m,+∞) |
f′(x) | ﹣ | 0 | + | 0 | ﹣ |
f(x) | 递减 | 极小值 | 递增 | 极大值 | 递减 |
所以f(x)在(﹣∞,1﹣m),(1+m,+∞)内是减函数,在(1﹣m,1+m)内是增函数.
函数的极小值为:f(1﹣m)=﹣ m3+m2﹣ ;
函数的极大值为:f(1+m)=
【解析】(1)由已知中函数f(x)=﹣ x3+x2+(m2﹣1)x,根据m=1,我们易求出f(1)及f′(1)的值,代入点斜式方程即可得到答案.(2)由已知我们易求出函数的导函数,令导函数值为0,我们则求出导函数的零点,根据m>0,我们可将函数的定义域分成若干个区间,分别在每个区间上讨论导函数的符号,即可得到函数的单调区间.
【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.
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