题目内容

已知函数f(x)=x3+ax2+x-1.
(Ⅰ)当a=-2时,求函数f(x)的极大值与极小值;
(Ⅱ)讨论函数f(x)的单调区间.
分析:(I)先求出函数的导数,令导数等于0求出导数的零点,再令导数大于0求出单调增区间,导数小于0求出函数的减区间,再由极值的定义,导数零点左增右减为极大值点,左减右增为极小值点,求出相应极值即可;
(II)先求出f(x)的导数,根据f′(x)>0求得的区间是单调增区间,f′(x)<0求得的区间是单调减区间,因为在函数式中含字母系数a,要对a的取值进行分类讨论.
解答:解:(I)当a=-2时,f(x)=x3-2x2+x-1,f′(x)=3x2-4x+1,令f′(x)=0,解得x1=-3,x2=1,
当f′(x)>0时,x<
1
3
或x>1;当f′(x)<0时,
1
3
<x<1

当x变化时,x与f′(x)、f(x)的变化情况如下:
x (-∞,
1
3
)
1
3
(
1
3
,1)
1 (1,+∞)
f'(x) + 0 - 0 +
f(x) -
23
27
-1
所以当x=
1
3
时,f(x)有极大值-
23
27
;当x=1时,f(x)有极小值-1.
(II)f′(x)=3x2+2ax+1
-
3
≤a≤
3
时,函数f(x)=x3+ax2+x-1的单调递增区间为R;
a<-
3
3
<a
时,函数f(x)=x3+ax2+x-1的单调递增区间为(-∞,
-a-
a2-3
3
),(
-a+
a2-3
3
,+∞)
,单调递减区间为(
-a-
a2-3
3
-a+
a2-3
3
)
点评:本题考查利用导数研究函数的极值,求解本题关键是记忆好求导的公式以及极值的定义,要会根据函数的增减性得到函数的极值,本题还涉及了利用导数研究函数的单调性等知识,考查运算求解能力.要求会根据导函数的正负判断得到函数的单调区间,对含有字母参数的问题能够运用分类讨论的思想方法.属中档题.
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