问题 解答题

设a为实数, 函数f(x)=x3-x2-x+a.

(1)求f(x)的极值;

(2)若曲线y=f(x)与x轴仅有一个交点, 求a的取值范围.

答案

(1)f(x)的极大值是f()=,极小值是f(1)=a-1.

(2)当时,曲线y=f(x)与x轴仅有一个交点.

本试题主要是考查了导数在研究函数中的运用。

(1)因为a为实数, 函数f(x)=x3-x2-x+a.求解导数,结合导数的符号判定单调性得到

f(x)的极值;

(2)因为曲线y=f(x)与x轴仅有一个交点, 由此可知x取足够大的正数时有f(x)>0, x取足够小的负数时有f(x)<0.

所以曲线y=f(x)与x轴至少有一个交点,结合导数的思想判定得到。

(1)=3x2-2x-1.若=0,则x=-或x=1     ………… 2分

当x变化时,、f(x)的变化情况如下表:

1
00
f(x)极大值极小值
 

…………4分

所以f(x)的极大值是f()=,极小值是f(1)=a-1.………… 6分

(2)函数f(x)=x3-x2-x+a=(x-1)2(x+1)+a-1.

由此可知x取足够大的正数时有f(x)>0, x取足够小的负数时有f(x)<0.

所以曲线y=f(x)与x轴至少有一个交点.                  …………8分

结合f(x)的单调性可知,

当f(x)的极大值<0,即a时,它的极小值也小于0.

因此曲线y=f(x)与x轴仅有一个交点,它在(1,+)上.

当f(x)的极小值a-1>0,即a时,它的极大值也大于0.

因此曲线y=f(x)与x轴仅有一个交点,它在()上.

所以当时,曲线y=f(x)与x轴仅有一个交点.…… 12分

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