题目内容
已知函数(I)讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅱ)若曲线y=f(x)上两点A、B处的切线都与y轴垂直,且线段AB与x轴有公共点,求实数a的取值范围.
【答案】分析:(1)先对函数f(x)进行求导,根据导函数大于0原函数单调递增,导函数小于0原函数单调递减进行讨论.
(2)由题意可值点AB应是函数f(x)的极值点,再根据线段AB与x轴有公共点可知以
,从而得到答案.
解答:解:(Ⅰ)由题设知
.
令
.
当(i)a>0时,
若x∈(-∞,0),则f'(x)>0,
所以f(x)在区间
上是增函数;
若
,则f'(x)<0,
所以f(x)在区间
上是减函数;
若
,则f'(x)>0,
所以f(x)在区间
上是增函数;
(ii)当a<0时,
若
,则f'(x)<0,
所以f(x)在区间
上是减函数;
若
,则f'(x)<0,
所以f(x)在区间
上是减函数;
若
,则f'(x)>0,
所以f(x)在区间
上是增函数;
若x∈(0,+∞),则f'(x)<0,
所以f(x)在区间(0,+∞)上是减函数.
(Ⅱ)由(Ⅰ)的讨论及题设知,曲线y=f(x)上的两点A、B的纵坐标为函数的极值,
且函数y=f(x)在
处分别是取得极值
,
.
因为线段AB与x轴有公共点,所以
.
即
.
所以
.
故(a+1)(a-3)(a-4)≤0,且a≠0.
解得-1≤a<0或3≤a≤4.
即所求实数a的取值范围是[-1,0)∪[3,4].
点评:本题主要考查导函数的正负和原函数的增减性、极值点的关系.属中档题.导数是高考的必考点,要给予重视.
(2)由题意可值点AB应是函数f(x)的极值点,再根据线段AB与x轴有公共点可知以
解答:解:(Ⅰ)由题设知
令
当(i)a>0时,
若x∈(-∞,0),则f'(x)>0,
所以f(x)在区间
若
所以f(x)在区间
若
所以f(x)在区间
(ii)当a<0时,
若
所以f(x)在区间
若
所以f(x)在区间
若
所以f(x)在区间
若x∈(0,+∞),则f'(x)<0,
所以f(x)在区间(0,+∞)上是减函数.
(Ⅱ)由(Ⅰ)的讨论及题设知,曲线y=f(x)上的两点A、B的纵坐标为函数的极值,
且函数y=f(x)在
因为线段AB与x轴有公共点,所以
即
所以
故(a+1)(a-3)(a-4)≤0,且a≠0.
解得-1≤a<0或3≤a≤4.
即所求实数a的取值范围是[-1,0)∪[3,4].
点评:本题主要考查导函数的正负和原函数的增减性、极值点的关系.属中档题.导数是高考的必考点,要给予重视.
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