已知函數(shù)f(x)=x3-2x2+1
(Ⅰ)求函數(shù)f(x)在[-1,2]上的最大值和最小值;
(Ⅱ)曲線f(x)上是否存在一點P,使得在點P處的切線平行于直線2x+y+3=0?若存在,求出點P的坐標;若不存在,說明理由.
【答案】
分析:(Ⅰ)求出函數(shù)的導數(shù),令導數(shù)大于0解出其增區(qū)間,令導數(shù)小于0解出其減區(qū)間,并列出x變化時,f'(x)
和f(x)的變化表格,由表中數(shù)據判斷最值即可;
(II)對于存在性問題,可先假設存在,即假設存在點P,使點P處的切線與直線2x+y+3=0平行,再利用由導函數(shù)的幾何意義可知函數(shù)圖象在切點處的切線的斜率值即為其點的導函數(shù)值,求得切點的坐標,結合直線的方程求出斜率等于-2的直線,若出現(xiàn)矛盾,則說明假設不成立,即不存在;否則存在.
解答:解:(Ⅰ)f′(x)=3x
2-4x,由f′(x)=0得x
1=0,x
2=
當x在[-1,2]上變化時,f(x)和f′(x)的變化情況如下表
x | -1 | (-1,0) | | (0,) | | (,2) | 2 |
f′(x) | | + | | - | | + | |
f(x) | -2 | 增函數(shù) | 1 | 減函數(shù) | - | 增函數(shù) | 1 |
由表格可知,函數(shù)f(x)在[-1,2]上的最大值為1,最小值為-2.
(II)由(I)知:f′(x)=3x
2-4x,
∴
,即曲線上的點P處的切線的斜率的取值范圍是
∵直線2x+y+3=0的斜率為-2,且-2∉
∴曲線上不存在點P,使得P處的切線平行于直線2x+y+3=0.
點評:本題著重考查了導數(shù)的幾何意義,以及利用導數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最值等基礎知識,考查運算求解能力,屬于中檔題.本題還考查了存在性問題,所謂存在性問題,一般是要求確定滿足某些特定要求的元素有或沒有的問題.解題思路是:先假定所需探索的對象存在或結論成立,以此為依據進行計算或推理.