题目内容
(文)已知函数f(x)=x3+ax2-ax-1(a>0),设f′(x)的最小值为-
(I)求a的值;
(II)求f(x)在[-1,m]上的最大值g(m).
| 4 | 3 |
(I)求a的值;
(II)求f(x)在[-1,m]上的最大值g(m).
分析:(I)f′(x)=3x2+2ax-a=3(x+
)2-
-a,当x=-
时,f′(x)取最小值-
-a=-
,由此能求出a.
(II)f(x)=x3+x2-x-1=(x+1)2(x-1),f′(x)=3x2+2x-1=(3x-1)(x+1),列表讨论能求出f(x)在[-1,m]上的最大值g(m).
| a |
| 3 |
| a2 |
| 3 |
| a |
| 3 |
| a2 |
| 3 |
| 4 |
| 3 |
(II)f(x)=x3+x2-x-1=(x+1)2(x-1),f′(x)=3x2+2x-1=(3x-1)(x+1),列表讨论能求出f(x)在[-1,m]上的最大值g(m).
解答:解:(I)∵f(x)=x3+ax2-ax-1(a>0),
∴f′(x)=3x2+2ax-a=3(x+
)2-
-a,
∵f′(x)的最小值为-
,
∴当x=-
时,f′(x)取最小值-
-a=-
,
解得a=1或a=-4(舍)
故a的值为1.…(4分)
(II)f(x)=x3+x2-x-1=(x+1)2(x-1),
f′(x)=3x2+2x-1=(3x-1)(x+1),…(6分)
当x变化时,f′(x)、f(x)的变化如下表:
当-1<m<1时,g(m)=f(-1)=0;
当m≥1时,g(m)=f(m)=m3+m2-m-1,
∴g(m)=
.…(12分)
∴f′(x)=3x2+2ax-a=3(x+
| a |
| 3 |
| a2 |
| 3 |
∵f′(x)的最小值为-
| 4 |
| 3 |
∴当x=-
| a |
| 3 |
| a2 |
| 3 |
| 4 |
| 3 |
解得a=1或a=-4(舍)
故a的值为1.…(4分)
(II)f(x)=x3+x2-x-1=(x+1)2(x-1),
f′(x)=3x2+2x-1=(3x-1)(x+1),…(6分)
当x变化时,f′(x)、f(x)的变化如下表:
| x | (-∞,-1) | 1 | (-1,
|
|
(
| ||||||
| f′(x) | + | 0 | - | 0 | + | ||||||
| f(x) | ↑ | 极大值0 | ↓ |
极小值 -
|
↑ |
当m≥1时,g(m)=f(m)=m3+m2-m-1,
∴g(m)=
|
点评:本题考查利用导数求函数最值的应用,考查运算求解能力,推理论证能力;考查化归与转化思想.对数学思维的要求比较高,有一定的探索性.综合性强,难度大,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答.
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