题目内容
(2011•揭阳一模)已知函数f(x)=x3-ax2-x+2.(a∈R).
(1)当a=1时,求函数f(x)的极值;
(2)若对?x∈R,有f′(x)≥|x|-
成立,求实数a的取值范围.
(1)当a=1时,求函数f(x)的极值;
(2)若对?x∈R,有f′(x)≥|x|-
| 4 | 3 |
分析:(1)当a=1时,f(x)=x3-x2-x+2,求导函数,确定函数的单调性,从而可求函数f(x)的极值;
(2)求导函数f'(x)=3x2-2ax-1,对?x∈R,f′(x)≥|x|-
成立,可转化为3x2-2ax-1≥|x|-
对?x∈R成立,分类讨论,利用分离参数法,可求实数a的取值范围.
(2)求导函数f'(x)=3x2-2ax-1,对?x∈R,f′(x)≥|x|-
| 4 |
| 3 |
| 4 |
| 3 |
解答:解:(1)当a=1时,f(x)=x3-x2-x+2,求导函数可得f'(x)=3x2-2x-1=(x-1)(3x+1),(2分)
令f'(x)=0,解得x1=-
,x2=1.
当f'(x)>0时,得x>1或x<-
;当f'(x)<0时,得-
<x<1.
当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:
(4分)
∴当x=-
时,函数f(x)有极大值,f(x)极大=f(-
)=2
,(5分)
当x=1时函数f(x)有极小值,f(x)极小=f(1)=(16分)
(2)∵f'(x)=3x2-2ax-1,∴对?x∈R,f′(x)≥|x|-
成立,
即3x2-2ax-1≥|x|-
对?x∈R成立,(7分)
①当x>0时,有3x2-(2a+1)x+
≥0,即2a+1≤3x+
,对?x∈(0,+∞)恒成立,(9分)
∵3x+
≥2
=2,当且仅当x=
时等号成立,∴2a+1≤2⇒a≤
(11分)
②当x<0时,有3x2+(1-2a)x+
≥0,即1-2a≤3|x|+
,对?x∈(-∞,0)恒成立,
∵3|x|+
≥2
=2,当且仅当x=-
时等号成立,
∴1-2a≤2⇒a≥-
(13分)
③当x=0时,a∈R
综上得实数a的取值范围为[-
,
].(14分)
令f'(x)=0,解得x1=-
| 1 |
| 3 |
当f'(x)>0时,得x>1或x<-
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 3 |
当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:
| x | (-∞,-
|
-
|
(-
|
1 | (1,+∞) | ||||||
| f'(x) | + | 0 | - | 0 | + | ||||||
| f(x) | 单调递增 | 极大 | 单调递减 | 极小 | 单调递增 |
∴当x=-
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 3 |
| 5 |
| 27 |
当x=1时函数f(x)有极小值,f(x)极小=f(1)=(16分)
(2)∵f'(x)=3x2-2ax-1,∴对?x∈R,f′(x)≥|x|-
| 4 |
| 3 |
即3x2-2ax-1≥|x|-
| 4 |
| 3 |
①当x>0时,有3x2-(2a+1)x+
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 3x |
∵3x+
| 1 |
| 3x |
3x•
|
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 2 |
②当x<0时,有3x2+(1-2a)x+
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 3|x| |
∵3|x|+
| 1 |
| 3|x| |
3|x|•
|
| 1 |
| 3 |
∴1-2a≤2⇒a≥-
| 1 |
| 2 |
③当x=0时,a∈R
综上得实数a的取值范围为[-
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性与极值,考查恒成立问题,解题的关键是分类讨论、分离参数.
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