設(shè)函數(shù)f(x)=x3-kx2+x(k∈R).

(1)當(dāng)k=1時(shí),求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間.

(2)當(dāng)k<0時(shí),求函數(shù)f(x)在[k,-k]上的最小值m和最大值M.

對函數(shù)f(x)=x3-kx2+x求導(dǎo)得f′(x)=3x2-2kx+1.

(1)當(dāng)k=1時(shí)f′(x)=3x2-2x+1,由Δ=4-12=-8<0可知f′(x)>0,f(x)在R上單調(diào)遞增.

(2)方法一:當(dāng)k<0時(shí),f′(x)=3x2-2kx+1,其圖象開口向上,對稱軸x=,且過點(diǎn)(0,1)

(ⅰ)當(dāng)Δ=4k2-12=4(k+)(k-)≤0,即-≤k<0時(shí),f′(x)≥0,f(x)在

 [k,-k]上單調(diào)遞增,從而當(dāng)x=k時(shí),f(x)取得最小值m=f(k)=k,當(dāng)x=-k時(shí),f(x)取得最大值M=f(-k)=-k3-k3-k=-2k3-k.

(ⅱ)當(dāng)Δ=4k2-12=4(k+)(k-)>0,即k<-時(shí),令f′(x)=3x2-2kx+1=0,解得x1=,x2=,注意到k<x2<x1<0,所以m=min, M=max.

因?yàn)閒(x1)-f(k)=-k+x1-k=(x1-k)(+1)>0,所以f(x)的最小值m=f(k)=k;

因?yàn)閒(x2)-f(-k)=-k+x2-(-k3-k·k2-k)=(x2+k)[(x2-k)2+k2+1]<0,所以f(x)的最大值M=f(-k)=-2k3-k;

綜上所述,當(dāng)k<0時(shí),f(x)的最小值m=f(k)=k,最大值M=f(-k)=-2k3-k.

方法二:當(dāng)k<0時(shí),對∀x∈[k,-k],都有f(x)-f(k)=x3-kx2+x-k3+k3-k=(x2+1)(x-k)≥0,故f(x)≥f(k);

f(x)-f(-k)=x3-kx2+x+k3+k3+k=(x+k)(x2-2kx+2k2+1)=(x+k)[(x-k)2+k2+1]≤0,故f(x)≤f(-k).

又f(k)=k<0,f(-k)=-2k3-k>0,所以f(x)max=f(-k)=-2k3-k,f(x)min=f(k)=k.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

設(shè)函數(shù)f(x)=x3-
92
x2+6x-a
,
(1)對于任意實(shí)數(shù)x,f′(x)≥m恒成立,求m的最大值;
(2)若方程f(x)=0有且僅有一個(gè)實(shí)根,求a的取值范圍.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

設(shè)函數(shù)f(x)=x3-(
12
)x-2
,則其零點(diǎn)所在區(qū)間為
 

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

設(shè)函數(shù)f(x)=x3-(
1
2
)x-2
,則其零點(diǎn)所在區(qū)間為(  )
A、(0,1)
B、(1,2)
C、(2,3)
D、(3,4)

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

設(shè)函數(shù)f(x)=x3-tx+
t-1
2
,t∈R

(I)試討論函數(shù)f(x)在區(qū)間[0,1]上的單調(diào)性:
(II)求最小的實(shí)數(shù)h,使得對任意x∈[0,1]及任意實(shí)數(shù)t,f(x)+|
t-1
2
|+h≥0
恒成立.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

設(shè)函數(shù)f(x)=
x
3
 
-3a
x
2
 
+3bx
的圖象與直線12x+y-1=0相切于點(diǎn)(1,-11).
(I)求a,b的值;
(II)如果函數(shù)g(x)=f(x)+c有三個(gè)不同零點(diǎn),求c的取值范圍.

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