题目内容
已知f(x)=x3+ax2-a2x+2.
(Ⅰ)若a=1,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(Ⅱ)若a≠0,求函数f(x)的单调区间.
(Ⅰ)若a=1,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(Ⅱ)若a≠0,求函数f(x)的单调区间.
考点:利用导数研究曲线上某点切线方程,利用导数研究函数的单调性
专题:综合题,导数的综合应用
分析:(Ⅰ)欲求在点(1,f(1))处的切线方程,只须求出其斜率的值即可,故先利用导数求出在x=1处的导函数值,再结合导数的几何意义即可求出切线的斜率,从而问题解决;
(Ⅱ)分类讨论,利用导数的正负,可得函数f(x)的单调区间.
(Ⅱ)分类讨论,利用导数的正负,可得函数f(x)的单调区间.
解答:
解:(Ⅰ)∵a=1,
∴f(x)=x3+x2-x+2,
∴f'(x)=3x2+2x-1…(2分)
∴k=f'(1)=4,
又f(1)=3,
∴切点坐标为(1,3),
∴所求切线方程为y-3=4(x-1),即4x-y-1=0.…(5分)
(Ⅱ)f'(x)=3x2+2ax-a2=(x+a)(3x-a)
由f'(x)=0得x=-a或x=
…(7分)
(1)当a>0时,
由f'(x)<0,得-a<x<
.
由f'(x)>0,得x<-a或x>
-------------------------(9分)
此时f(x)的单调递减区间为(-a,
),单调递增区间为(-∞,-a)和(
,+∞).…(10分)
(2)当a<0时,
由f'(x)<0,得
<x<-a.
由f'(x)>0,得x<
或x>-a-------------------------------(12分)
此时f(x)的单调递减区间为(
,-a),单调递增区间为(-∞,
)和(-a,+∞).------(13分)
综上:当a>0时,f(x)的单调递减区间为(-a,
),单调递增区间为(-∞,-a),(
,+∞);
当a<0时,f(x)的单调递减区间为(
,-a)单调递增区间为(-∞,
),(-a,+∞)---(14分)
∴f(x)=x3+x2-x+2,
∴f'(x)=3x2+2x-1…(2分)
∴k=f'(1)=4,
又f(1)=3,
∴切点坐标为(1,3),
∴所求切线方程为y-3=4(x-1),即4x-y-1=0.…(5分)
(Ⅱ)f'(x)=3x2+2ax-a2=(x+a)(3x-a)
由f'(x)=0得x=-a或x=
| a |
| 3 |
(1)当a>0时,
由f'(x)<0,得-a<x<
| a |
| 3 |
由f'(x)>0,得x<-a或x>
| a |
| 3 |
此时f(x)的单调递减区间为(-a,
| a |
| 3 |
| a |
| 3 |
(2)当a<0时,
由f'(x)<0,得
| a |
| 3 |
由f'(x)>0,得x<
| a |
| 3 |
此时f(x)的单调递减区间为(
| a |
| 3 |
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| 3 |
综上:当a>0时,f(x)的单调递减区间为(-a,
| a |
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| a |
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当a<0时,f(x)的单调递减区间为(
| a |
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点评:本小题主要考查导数的几何意义、利用导数研究曲线上某点切线方程、考查函数的单调性等基础知识,考查运算求解能力.属于中档题.
练习册系列答案
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在区间[-1,1]内随机取两个实数x,y,则满足y≥x2-1的概率是( )
A、
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B、
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C、
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D、
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