题目内容
14.已知函数f(x)=$\frac{1}{3}$ax3+$\frac{1}{2}$(a+1)x2-(a+2)x+6,a∈R.(1)若f(x)在x=-3处取得极大值,是否存在极小值?若存在求出极小值.若不存在说明理由;
(2)若函数f(x)在R上单调,求a的取值范围.
分析 (1)根据f′(-3)=0,求出a的值,从而求出函数的解析式,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间,从而求出函数的极值即可;
(2)结合题意得到f'(x)≥0或者f'(x)≤0,通过讨论a的范围,结合二次函数的性质得到关于a的不等式,解出即可.
解答 解:(1)f'(-3)=0,得a=1.…(2分)
得f'(x)=x2+2x-3,令f'(x)=0,得x=-3,或x=1,…(4分)
在(-∞,-3),(1,+∞)上 f'(x)>0,
在(-3,1)上,f'(x)<0,
所以可知在x=1处有极小值,
${y_{极小值}}=f(1)=\frac{13}{3}$,…(6分)
(2)因为单调,所以f'(x)≥0或者f'(x)≤0,
f'(x)=ax2+(a+1)x-(a+2),
当a=0时,f'(x)=x-2,不符题意…..(8分)
当a≠0时,f'(x)=ax2+(a+1)x-(a+2)表示二次函数,
f'(x)≥0或者f'(x)≤0,所以与x轴有一个交点或者没有交点,
所以ax2+(a+1)x-(a+2)=0至多一个根,
所以△≤0,所以$\frac{{-5-2\sqrt{5}}}{5}≤a≤\frac{{-5+2\sqrt{5}}}{5}$…(12分)
点评 本题考查了函数的单调性、极值问题,考查导数的应用以及分类讨论思想,转化思想,是一道中档题.
练习册系列答案
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2.已知定义在(0,+∞)上的函数f(x),满足(1)f(x)>0;(2)f(x)<f′(x)<2f(x)(其中f′(x)是f(x)的导函数,e是自然对数的底数),则$\frac{f(1)}{f(2)}$的范围为( )
| A. | ($\frac{1}{2{e}^{2}}$,$\frac{1}{e}$) | B. | ($\frac{1}{{e}^{2}}$,$\frac{1}{e}$) | C. | (e,2e) | D. | (e,e3) |
3.
为了了解某学校高二年级学生的物理成绩,从中抽取n名学生的物理成绩(百分制)作为样本,按成绩分成 5组:[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100],频率分布直方图如图所示.成绩落在[70,80)中的人数为20.
(Ⅰ)求a和n的值;
(Ⅱ)根据样本估计总体的思想,估计该校高二学生物理成绩的平均数$\overline x$和中位数m;
(Ⅲ)成绩在80分以上(含80分)为优秀,样本中成绩落在[50,80)中的男、女生人数比为1:2,成绩落在[80,100]中的男、女生人数比为3:2,完成2×2列联表,并判断是否有95%的把握认为物理成绩优秀与性别有关.
参考公式和数据:K2=$\frac{{n{{(ad-bc)}^2}}}{(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)}$.
| 男生 | 女生 | 合计 | |
| 优秀 | |||
| 不优秀 | |||
| 合计 |
(Ⅱ)根据样本估计总体的思想,估计该校高二学生物理成绩的平均数$\overline x$和中位数m;
(Ⅲ)成绩在80分以上(含80分)为优秀,样本中成绩落在[50,80)中的男、女生人数比为1:2,成绩落在[80,100]中的男、女生人数比为3:2,完成2×2列联表,并判断是否有95%的把握认为物理成绩优秀与性别有关.
参考公式和数据:K2=$\frac{{n{{(ad-bc)}^2}}}{(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)}$.
| P(K2≥k) | 0.50 | 0.05 | 0.025 | 0.005 |
| k | 0.455 | 3.841 | 5.024 | 7.879 |