题目内容
(12分)已知函数f(x)=x3+mx2+nx-2的图象过点(-1,-6),且函数g(x)=
+6x的图象关于y轴对称.
(1)求m、n的值及函数y=f(x)的单调区间;(6分)
(2)若a>0,求函数y=f(x)在区间(a-1,a+1)内的极值.(6分)
(1)求m、n的值及函数y=f(x)的单调区间;(6分)
(2)若a>0,求函数y=f(x)在区间(a-1,a+1)内的极值.(6分)
(1) f(x)的单调递减区间是(0,2).
(2)当0<a<1时,f(x)有极大值-2,无极小值;
当1<a<3时,f(x)有极小值-6,无极大值;
当a=1或a≥3时,f(x)无极值.
(2)当0<a<1时,f(x)有极大值-2,无极小值;
当1<a<3时,f(x)有极小值-6,无极大值;
当a=1或a≥3时,f(x)无极值.
(Ⅰ)利用条件的到两个关于m、n的方程,求出m、n的值,再找函数y=f(x)的导函数大于0和小于0对应的区间即可.(Ⅱ)利用(Ⅰ)的结论,分情况讨论区间(a-1,a+1)和单调区间的位置关系再得结论.
(1)由函数f(x)的图象过点(-1,-6),得m-n=-3.①…
由f(x)=x3+mx2+nx-2,得
=3x2+2mx+n,………………2分
则g(x)=
+6x=3x2+(2m+6)x+n.
而g(x)的图象关于y轴对称,所以-
=0,解得 m=-3.
代入①得n=0.
于是
=3x2-6x=3x(x-2).………………………4分
由
>0得x>2或x<0,
故f(x)的单调递增区间是(-∞,0),(2,+∞);………………………5分
由
<0,得0<x<2,
故f(x)的单调递减区间是(0,2).………………………6分
(2)由(1)得
=3x(x-2),令
=0得x=0或x=2. ………………7分
当x变化时,
,f(x)的变化情况如下表:
…………………………………9分
由此可得:当0<a<1时,f(x)在(a-1,a+1)内有极大值f(0)=-2,无极小值;
当a=1时,f(x)在 (a-1,a+1)内无极值;
当1<a<3时,f(x)在(a-1,a+1)内有极小值f(2)=-6,无极大值;
当a≥3时,f(x)在(a-1,a+1)内无极值.
综上得,当0<a<1时,f(x)有极大值-2,无极小值;
当1<a<3时,f(x)有极小值-6,无极大值;
当a=1或a≥3时,f(x)无极值.………………………………12分
(1)由函数f(x)的图象过点(-1,-6),得m-n=-3.①…
由f(x)=x3+mx2+nx-2,得
则g(x)=
而g(x)的图象关于y轴对称,所以-
代入①得n=0.
于是
由
故f(x)的单调递增区间是(-∞,0),(2,+∞);………………………5分
由
故f(x)的单调递减区间是(0,2).………………………6分
(2)由(1)得
当x变化时,
| x | (-∞,0) | 0 | (0,2) | 2 | (2,+∞) |
| + | 0 | - | 0 | + | |
| f(x) | 增函数? | 极大值 | 减函数 | 极小值 | 增函数? |
由此可得:当0<a<1时,f(x)在(a-1,a+1)内有极大值f(0)=-2,无极小值;
当a=1时,f(x)在 (a-1,a+1)内无极值;
当1<a<3时,f(x)在(a-1,a+1)内有极小值f(2)=-6,无极大值;
当a≥3时,f(x)在(a-1,a+1)内无极值.
综上得,当0<a<1时,f(x)有极大值-2,无极小值;
当1<a<3时,f(x)有极小值-6,无极大值;
当a=1或a≥3时,f(x)无极值.………………………………12分
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