20.(12分)(2009•陕西)已知函数f $\mathrm { ( } \mathrm { x } \mathrm { ) } = \mathrm { x } ^ { 3 } - 3 \mathrm { a x } - 1 , \mathrm { a } \neq 0$
(1)求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)在x=﹣1处取得极值,直线y=m与y=f(x)的图象有三个不同的交点,求m的取值范围
见解析
2009_省自主命题(陕西)
20.(12分)(2009•陕西)已知函数f $\mathrm { ( } \mathrm { x } \mathrm { ) } = \mathrm { x } ^ { 3 } - 3 \mathrm { a x } - 1 , \mathrm { a } \neq 0$
(1)求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)在x=﹣1处取得极值,直线y=m与y=f(x)的图象有三个不同的交点,求m的取值范围
见解析
先把常见基础得分点练稳,再回来处理综合题。
【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值
【分析】(1)先确求导数fˊ(x),在函数的定义域内解不等式 $ { \mathbf { f } } ^ { \prime } \left( { \mathbf { x } } \right) > 0$ 和fˊ $\mathbf { \rho } ( \mathbf { x } ) < 0 , \ \mathbf { f }$ (x)>0的区间是增区间, $\textbf { f } \left( \mathbf { x } \right) < 0$ 的区间是减区间
(2)先根据极值点求出a,然后利用导数研究函数的单调性,求出极值以及端点的函数值,观察可知m的范围
【解答】解析:(1) ${ \textbf { f } } ( { \textbf { x } } ) = 3 { \textbf { x } } ^ { 2 } - 3 { \textbf { a } } = 3 ( { \textbf { x } } ^ { 2 } - { \textbf { a } } )$
当 $\vert \mathbf { a } < 0 \mathbb { H } \vert$ ,对x∈R,有 $ { \mathbf { f } } ^ { \prime } \left( { \mathbf { x } } \right) > 0$
当a<0时,f(x)的单调增区间为 $( \mathbf { \partial } - \infty , \mathbf { \partial } + \infty )$
当a>0时,由 $\textbf { f } \left( \mathbf { x } \right) > 0$ 解得 $\mathbf { x } { < } - \sqrt { \mathsf { a } } \equiv \bar { \mathsf { x } } \mathbf { x } { > } \sqrt { \mathsf { a } } ;$
由f′(x)<0解得 $- \sqrt { \mathsf { a } } < \mathbf { x } < \sqrt { \mathsf { a } } ,$
当a>0时,f(x)的单调增区间为 $( \ \mathrm { - } \infty , \ \mathrm { - } \ \sqrt { \mathsf { a } } ) , ( \sqrt { \mathsf { a } } , \ \mathrm { + } \infty )$
f(x)的单调减区间为 $( { \bf - \sqrt { a } } , { \bf \sqrt { a } } )$
(2)因为f(x)在x=﹣1处取得极大值,
所以 $\texttt { P ( - 1 ) } = 3 \times ( \texttt { - 1 } ) \texttt { 2 - 3 a = 0 , } \mathrel { \mathop { : } } \mathrm { a = 1 }$
所以f $\mathbf { \bar { \rho } } ( \mathbf { x } ) = \mathbf { x } ^ { 3 } - 3 \mathbf { x } - 1 , \mathbf { f } ^ { \prime } \mathbf { \rho } ( \mathbf { x } ) = 3 \mathbf { x } ^ { 2 } - 3$
由f′(x)=0解得 $\mathbf { x } _ { 1 } = - \mathbf { \nabla } 1 , \mathbf { x } _ { 2 } { = } 1$
由(1)中f(x)的单调性可知,f(x)在x=﹣1处取得极大值f(﹣1)=1,
在x=1处取得极小值f(1)=﹣3
因为直线y=m与函数 $\mathbf { \partial } _ { \cdot } \mathbf { y } { = } \mathbf { f } \mathbf { \partial } \left( \mathbf { x } \right)$ 的图象有三个不同的交点,
结合f(x)的单调性可知,m的取值范围是(﹣3,1)
【点评】本题主要考查了利用导数研究函数的极值,以及求最值和利用导数研究图象等问题,属于中档题