(本小题共14分) 设函数 f(x)=x^ 3 -3 a…——2009 高考数学第 18 题答案解析

2009_北京卷 (2009·文)

2009 北京 第 18 题 解答题 区分题
2009_北京卷 (2009·文)

18.(本小题共14分)

设函数 $f(x)=x^{3}-3 a x+b(a \neq 0)$ .
(I)若曲线 $y=f(x)$ 在点 $(2, f(2))$ 处与直线 $y=8$ 相切,求 $a, b$ 的值;
(II)求函数 $f(x)$ 的单调区间与极值点.

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关键能力
导数与函数
难度
区分题
先及格路线 · 高中数学 · 中等题

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【解析】本题主要考查利用导数研究函数的单调性和极值、解不等式等基础知识,考查综合分析和解决问题的能力。
(I)$f^{\prime}(x)=3 x^{2}-3 a$ ,
∵ 曲线 $y=f(x)$ 在点 $(2, f(2))$ 处与直线 $y=8$ 相切,
$\therefore\left\{\begin{array}{l}f^{\prime}(2)=0 \\ f(2)=8\end{array} \Rightarrow\left\{\begin{array}{l}3(4-a)=0 \\ 8-6 a+b=8\end{array} \Rightarrow\left\{\begin{array}{l}a=4, \\ b=24 .\end{array}\right.\right.\right.$
(II)$\because^{f^{\prime}}(x)=3\left(x^{2}-a\right)(a \neq 0)$ ,
当 $a<0$ 时,$f^{\prime}(x)>0$ ,函数 $f(x)$ 在 $(-\infty,+\infty)$ 上单调递增,此时函数 $f(x)$ 没有极值点.
当 $a>0$ 时,由 $f^{\prime}(x)=0 \Rightarrow x= \pm \sqrt{a}$ ,
当 $x \in(-\infty,-\sqrt{a})$ 时,$f^{\prime}(x)>0$ ,函数 $f(x)$ 单调递增,
当 $x \in(-\sqrt{a}, \sqrt{a})$ 时,$f^{\prime}(x)<0$ ,函数 $f(x)$ 单调递减,
当 $x \in(\sqrt{a},+\infty)$ 时,$f^{\prime}(x)>0$ ,函数 $f(x)$ 单调递增,
∴ 此时 $x=-\sqrt{a}$ 是 $f(x)$ 的极大值点,$x=\sqrt{a}$ 是 $f(x)$ 的极小值点.

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