题目内容
设函数f(x)是定义在[-1,0)∪(0,1]上的偶函数,当x∈[-1,0)时,f(x)=x3-ax
(1)求f(x)的解析式;
(2)是否存在实数a,使得当x∈(0,1]时,f(x)有最大值1?
(1)求f(x)的解析式;
(2)是否存在实数a,使得当x∈(0,1]时,f(x)有最大值1?
分析:(1)利用函数的奇偶性,求f(x)的解析式;
(2)求函数的导数,利用导数研究使得当x∈(0,1]时,f(x)有最大值1成立的条件,即可求解a.
(2)求函数的导数,利用导数研究使得当x∈(0,1]时,f(x)有最大值1成立的条件,即可求解a.
解答:解:(1)若x∈(0,1],则-x∈[-1,0),
当x∈[-1,0)时,f(x)=x3-ax
∴f(-x)=-x3+ax,
∵f(x)是定义在[-1,0)∪(0,1]上的偶函数,
∴f(-x)=-x3+ax=f(x),
即f(x)=-x3+ax,x∈(0,1],
∴f(x)=
;
(2)当x∈(0,1]时,f(x)=-x3+ax,
∴f'(x)=-3x2+a,
∵0<x2≤1,∴-3≤-3x2<0,
当a>3时,f(x)在(0,1]上递增,
∴f(x)的最大值为f(1)=a-1=1,
即a=2,不合题意.
当0≤a≤3时,f'(x)=-3x2+a,令f'(x)=0,解得x=
,
列表如下:
∴f(x)在x=
处取得最大值-(
) 3+a•
=1,解得a=
<3.
当a<0,f'(x)=-3x2+a<0,f(x)在(0,1]上递减,故f(x)无最大值,不合题意.
综上所述,存在实数a=
,使得当x∈(0,1]时,f(x)有最大值1.
当x∈[-1,0)时,f(x)=x3-ax
∴f(-x)=-x3+ax,
∵f(x)是定义在[-1,0)∪(0,1]上的偶函数,
∴f(-x)=-x3+ax=f(x),
即f(x)=-x3+ax,x∈(0,1],
∴f(x)=
|
(2)当x∈(0,1]时,f(x)=-x3+ax,
∴f'(x)=-3x2+a,
∵0<x2≤1,∴-3≤-3x2<0,
当a>3时,f(x)在(0,1]上递增,
∴f(x)的最大值为f(1)=a-1=1,
即a=2,不合题意.
当0≤a≤3时,f'(x)=-3x2+a,令f'(x)=0,解得x=
|
列表如下:
| x | (0,
|
|
(
| ||||||||||||
| f'(x) |
+ | 0 | - | ||||||||||||
| f(x) |
递增 | 最大值 | 递减 |
|
|
|
| 3 |
| ||
当a<0,f'(x)=-3x2+a<0,f(x)在(0,1]上递减,故f(x)无最大值,不合题意.
综上所述,存在实数a=
| 3 |
| ||
点评:本题主要考查函数奇偶性的应用,以及利用导数研究函数的最值,要求熟练掌握导数在研究函数中的应用.
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