题目内容
已知a为实数,函数f(x)=(x2+1)(x+a)
(I)若f′(-1)=0,求函数y=f(x)在[-
,1]上的最大值和最小值;
(II)若对于m取任何值,直线y=
x+m都不是函数f(x)图象的切线,求a值的范围.
(I)若f′(-1)=0,求函数y=f(x)在[-
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(II)若对于m取任何值,直线y=
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分析:(I)由已知中函数f(x)=(x2+1)(x+a),可得f′(x)=3x2+2ax+1,结合f′(-1)=0,求出a值,进而分析出函数y=f(x)的单调性后,可得函数y=f(x)在[-
,1]上的最大值和最小值;
(II)由(I)中f′(x)=3x2+2ax+1,函数f(x)图象没有y=
x+m的切线,故f′(x)=
,即3x2+2ax+1=
无实数解,即△<0,由此构造关于a的不等式,解不等式可得a值的范围.
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(II)由(I)中f′(x)=3x2+2ax+1,函数f(x)图象没有y=
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解答:解:(I)∵f(x)=(x2+1)(x+a)
∴f′(x)=3x2+2ax+1
若f′(-1)=0,
即3-2a+1=0
即a=2 …(2分)
∴f′(x)=3x2+4x+1
当x∈(-∞,-1)∪(-
,+∞)时,f′(x)>0,
当x∈(-1,-
)时,f′(x)<0,
故函数y=f(x)在区间(-∞,-1)和(-
,+∞)上为增函数
在区间(-1,-
)上为减函数…(4分)
故在区间[-
,1]上
当x=-1,f(x)取极大值2,
当x=-
,f(x)取极小值
,
又∵f(-
)=
,f(1)=6
∴函数y=f(x)在[-
,1]上的最大值为6,最小值为
;…(6分)
(II)∵f′(x)=3x2+2ax+1
又∵函数f(x)图象没有y=
x+m的切线
∴f′(x)=
,即3x2+2ax+1=
无实数解 …(8分)
即△=(2a)2-4×3×
<0 …(10分)
∴-
<a<
…(12分)
∴f′(x)=3x2+2ax+1
若f′(-1)=0,
即3-2a+1=0
即a=2 …(2分)
∴f′(x)=3x2+4x+1
当x∈(-∞,-1)∪(-
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当x∈(-1,-
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故函数y=f(x)在区间(-∞,-1)和(-
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在区间(-1,-
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故在区间[-
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当x=-1,f(x)取极大值2,
当x=-
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又∵f(-
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∴函数y=f(x)在[-
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(II)∵f′(x)=3x2+2ax+1
又∵函数f(x)图象没有y=
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∴f′(x)=
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即△=(2a)2-4×3×
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∴-
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| ||
| 2 |
点评:本题考查的知识点是利用导数求闭区间上函数的最值,导数的几何意义,其中(I)的关键是,求出函数在闭区间上的极值和端点处的函数值,然后进行比较,(II)的关键是根据f′(x)=
无实数解,即△<0,构造关于a的不等式.
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