题目内容
已知a为实数,函数f(x)=(x2+1)(x+a).
(1)若f′(-1)=0,求函数y=f(x)在[-
,1]上的极大值和极小值;
(2)若函数f(x)的图象上有与x轴平行的切线,求a的取值范围.
(1)若f′(-1)=0,求函数y=f(x)在[-
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(2)若函数f(x)的图象上有与x轴平行的切线,求a的取值范围.
考点:利用导数研究函数的极值,利用导数研究曲线上某点切线方程
专题:导数的综合应用
分析:(1)先对函数进行求导,f′(-1)=0,即可求出a的值,再利用导数求出函数的单调区间,继而得到函数y=f(x)在[-
,1]上的极大值和极小值;
(2)由于函数f(x)的图象上有与x轴平行的切线,得到f′(x)=0有实数解,再由△≥0,即可求出a的取值范围.
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(2)由于函数f(x)的图象上有与x轴平行的切线,得到f′(x)=0有实数解,再由△≥0,即可求出a的取值范围.
解答:
解:(1)∵f′(-1)=0,∴3-2a+1=0,即a=2.
∴f′(x)=3x2+4x+1=3(x+
)(x+1),
由f′(x)>0,得x<-1或x>-
;
由f′(x)<0,得-1<x<-
,
因此,函数f(x)的单调增区间为(-
, -1),(-
, 1);单调减区间为(-1, -
).
f(x)在x=-1取得极大值为f(-1)=2;f(x)在x=-
取得极小值为f(-
)=
.
(2)∵f(x)=x3+ax2+x+a,∴f′(x)=3x2+2ax+1.
∵函数f(x)的图象上有与x轴平行的切线,∴f′(x)=0有实数解.
∴△=4a2-4×3×1≥0,∴a2≥3,即 a≤-
或a≥
.
因此,所求实数a的取值范围是(-∞, -
]∪[
, +∞).
∴f′(x)=3x2+4x+1=3(x+
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由f′(x)>0,得x<-1或x>-
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由f′(x)<0,得-1<x<-
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因此,函数f(x)的单调增区间为(-
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f(x)在x=-1取得极大值为f(-1)=2;f(x)在x=-
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(2)∵f(x)=x3+ax2+x+a,∴f′(x)=3x2+2ax+1.
∵函数f(x)的图象上有与x轴平行的切线,∴f′(x)=0有实数解.
∴△=4a2-4×3×1≥0,∴a2≥3,即 a≤-
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因此,所求实数a的取值范围是(-∞, -
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点评:本题主要考查函数在某点取得极值的条件和导数的几何意义,以及利用导数解决函数在闭区间上的最值问题,属于中档题.
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