题目内容
已知函数f(x)=
的图象过点(-1,2),且在
处取得极值.
(Ⅰ)求实数b,c的值;
(Ⅱ)求f(x)在[-1,e](e为自然对数的底数)上的最大值.
解:(Ⅰ)当x<1时,f′(x)=-3x2+2x+b,
由题意得:
,即
,
解得:b=c=0.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知:f(x)=
①当-1≤x<1时,f′(x)=-x(3x-2),
解f′(x)>0得0<x<
;解f′(x)<0得-1<x<0或
<x<1
∴f(x)在(-1,0)和
上单减,在(0,
)上单增,
由f′(x)=-x(3x-2)=0得:x=0或x=
,
∵f(-1)=2,f(
)=
.f(0)=0,f(1)=0,
∴f(x)在[-1,1)上的最大值为2.
②当1≤x≤e时,f′(x)=alnx,
当a≤0时,f′(x)≤0;
当a>时,f(x)在[1,e]单调递增;
∴f(x)在[1,e]上的最大值为a.
∴当a≥2时,f(x)在[-1,e]上的最大值为a;
当a<2时,f(x)在[-1,e]上的最大值为2.
分析:(Ⅰ)因为函数f(x)=
的图象过点(-1,2),可把(-1,2)点坐标代入,得到一个关于b,c的等式,再因为函数在
处取得极值,所以函数在
处的导数为0,由此又得到一个关于b,c的等式,两个等式联立,就可解出b,c.
(Ⅱ)利用导数求最大值,因为f(x)为分段函数,所以可按x的范围,分段求导数,找到极大值,再比较区间
[-1,e]上的极大值与端点函数值的大小,找到最大值.
点评:本题考查了应用导数求极值,最值,属于导数的应用,为高考必考内容.
由题意得:
解得:b=c=0.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知:f(x)=
①当-1≤x<1时,f′(x)=-x(3x-2),
解f′(x)>0得0<x<
∴f(x)在(-1,0)和
由f′(x)=-x(3x-2)=0得:x=0或x=
∵f(-1)=2,f(
∴f(x)在[-1,1)上的最大值为2.
②当1≤x≤e时,f′(x)=alnx,
当a≤0时,f′(x)≤0;
当a>时,f(x)在[1,e]单调递增;
∴f(x)在[1,e]上的最大值为a.
∴当a≥2时,f(x)在[-1,e]上的最大值为a;
当a<2时,f(x)在[-1,e]上的最大值为2.
分析:(Ⅰ)因为函数f(x)=
(Ⅱ)利用导数求最大值,因为f(x)为分段函数,所以可按x的范围,分段求导数,找到极大值,再比较区间
[-1,e]上的极大值与端点函数值的大小,找到最大值.
点评:本题考查了应用导数求极值,最值,属于导数的应用,为高考必考内容.
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