题目内容
已知函数f(x)=x3-x2-x+a(x∈R),其中a为实数.
(Ⅰ)当a=-1时,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;
(Ⅱ)求函数f(x)的单调区间与极值;
(Ⅲ)若函数f(x)有且仅有一个零点,求a的取值范围.
(Ⅰ)当a=-1时,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;
(Ⅱ)求函数f(x)的单调区间与极值;
(Ⅲ)若函数f(x)有且仅有一个零点,求a的取值范围.
考点:利用导数研究曲线上某点切线方程,函数零点的判定定理,利用导数研究函数的极值
专题:综合题,导数的综合应用
分析:(Ⅰ)当a=-1时,求导数,可得切线斜率,即可求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;
(Ⅱ)求导数,利用导数的正负,求函数f(x)的单调区间与极值;
(Ⅲ)极大值小于0或极大值大于0,即可求a的取值范围.
(Ⅱ)求导数,利用导数的正负,求函数f(x)的单调区间与极值;
(Ⅲ)极大值小于0或极大值大于0,即可求a的取值范围.
解答:
解:(Ⅰ)当a=-1时,f(x)=x3-x2-x+1,∴f′(x)=3x2-2x-1,f(2)=1,
∴f′(2)=7,
∴曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y=7x-13;
(Ⅱ)由f′(x)>0可得x<-
或x>1,f′(x)<0,可得-
<x<1,
∴函数的单调递增区间(-∞,-
),(1,+∞),单调递减区间为(-
,1),
∴f(x)的极大值为f(-
)=
+a,极小值为f(1)=a-1;
(Ⅲ)f(x)=x3-x2-x+a=(x-1)2(x+1)+a-1.
由此可知x取足够大的正数时f(x)>0,取足够小的负数时f(x)<0,
∴y=f(x)与x轴至少有一个交点.
∵函数f(x)有且仅有一个零点,
∴
+a<0或a-1>0,
∴a<-
或a>1.
∴f′(2)=7,
∴曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y=7x-13;
(Ⅱ)由f′(x)>0可得x<-
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 3 |
∴函数的单调递增区间(-∞,-
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 3 |
∴f(x)的极大值为f(-
| 1 |
| 3 |
| 5 |
| 27 |
(Ⅲ)f(x)=x3-x2-x+a=(x-1)2(x+1)+a-1.
由此可知x取足够大的正数时f(x)>0,取足够小的负数时f(x)<0,
∴y=f(x)与x轴至少有一个交点.
∵函数f(x)有且仅有一个零点,
∴
| 5 |
| 27 |
∴a<-
| 5 |
| 27 |
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性与极值,属于中档题.
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