题目内容
已知函数f(x)=| 1 |
| 4 |
| 1 |
| 3 |
(1)求函数y=f(x)的单调区间;
(2)若函数y=f(x)的图象与直线y=1恰有两个交点,求a的取值范围.
分析:(1)对函数f(x)求导,根据导数大于0时原函数单调增,导数小于0时原函数单调减可得到答案.
(2)求出函数的极值点,根据图象可得答案.
(2)求出函数的极值点,根据图象可得答案.
解答:解:(1)因为f'(x)=x3+ax2-2a2x=x(x+2a)(x-a)
令f'(x)=0得x1=-2a,x2=0,x3=a
由a>0时,f'(x)在f'(x)=0根的左右的符号如下表所示

所以f(x)的递增区间为(-2a,0)与(a,+∞)f(x)的递减区间为(-∞,-2a)与(0,a)
(2)由(1)得到f(x)极小值=f(-2a)=-
a4,f(x)极小值=f(a)=
a4
f(x)极大值=f(0)=a4
要使f(x)的图象与直线y=1恰有两个交点,如图示
或
故只要-
a4<1<
a4或a4<1,
即a>
或0<a<1.
令f'(x)=0得x1=-2a,x2=0,x3=a
由a>0时,f'(x)在f'(x)=0根的左右的符号如下表所示
所以f(x)的递增区间为(-2a,0)与(a,+∞)f(x)的递减区间为(-∞,-2a)与(0,a)
(2)由(1)得到f(x)极小值=f(-2a)=-
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f(x)极大值=f(0)=a4
要使f(x)的图象与直线y=1恰有两个交点,如图示
故只要-
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即a>
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点评:本题主要考查函数的单调性与其导函数正负之间的关系,即当导数大于0时原函数单调递增,当导函数小于0时原函数单调递减.
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