三次函数极值的导数求解法
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第28关:三次函数专题—全解全析一、定义:定义1、形如的函数,称为“三次函数”(从函数解析式的结构上命名)定义2、三次函数的导数,把叫做三次函数导函数的判别式二、三次函数图象与性质的探究:1、单调性一般地,当时,三次函数在上是单调函数;当时,三次函数在上有三个单调区间(根据两种不同情况进行分类讨论)2、对称中心三次函数是关于点对称,且对称中心为点,此点的横坐标是其导函数极值点的横坐标。
证明:设函数的对称中心为(m,n)。
按向量将函数的图象平移,则所得函数是奇函数,所以化简得:上式对恒成立,故,得,。
所以,函数的对称中心是()。
可见,y=f(x)图象的对称中心在导函数y=的对称轴上,且又是两个极值点的中点,同时也是二阶导为零的点。
3、三次方程根的问题(1)当△=时,由于不等式恒成立,函数是单调递增的,所以原方程仅有一个实根。
(2)当△=时,由于方程有两个不同的实根,不妨设,可知,为函数的极大值点,为极小值点,且函数在和上单调递增,在上单调递减。
此时:①若,即函数极大值点和极小值点在轴同侧,图象均与轴只有一个交点,所以原方程有且只有一个实根。
②若,即函数极大值点与极小值点在轴异侧,图象与轴必有三个交点,所以原方程有三个不等实根。
③若,即与中有且只有一个值为0,所以,原方程有三个实根,其中两个相等。
4、极值点问题若函数f(x)在点x0的附近恒有f(x)≥f(x) (或f(x)≤f(x)),则称函数f(x)在点x0处取得极大值(或极小值),称点x为极大值点(或极小值点)。
当时,三次函数在上的极值点要么有两个。
当时,三次函数在上不存在极值点。
5、最值问题函数若,且,则:;三、三次函数与导数专题:1. 三次函数与导数例题例1. 函数.(1)讨论函数的单调性;(2)若函数在区间(1,2)是增函数,求的取值范围.解:(Ⅰ),的判别式△=36(1-a).(ⅰ)当a≥1时,△≤0,则恒成立,且当且仅当,故此时在R上是增函数.来自QQ群3(ⅱ)当且,时,有两个根:,若,则, 当或时,,故在上是增函数;当时,,故在上是减函数;若,则当或时,,故在和上是减函数;当时,,故在上是增函数;(Ⅱ)当且时,,所以当时,在区间(1,2)是增函数.当时,在区间(1,2)是增函数,当且仅当且,解得.综上,的取值范围是.例 2. 设函数,其中。
函数极值求法及应用本文将介绍函数极值求法及其应用。
一、函数极值的定义函数极值是指函数在某一区间内的最大值和最小值。
在函数的导数为0或不存在的点处,函数可能取得极值。
二、求函数极值的方法1. 导数法首先,将函数y=f(x)对x求导得到其导函数y'=f'(x)。
然后,解以下方程组:y'=0或y'不存在求得的解即为函数的极值点。
例如,对于函数y=x^2-2x+1,其导函数y'=2x-2。
令y'=0,得到x=1。
此时,函数取得极小值y=0。
注意:在求解时需要注意导数不存在的情况,例如绝对值函数。
2. 二次函数法对于二次函数y=ax^2+bx+c,当a>0时,该函数的最小值为c-b^2/(4a),当a<0时,该函数的最大值也为c-b^2/(4a)。
例如,对于函数y=x^2-2x+1,其a=1,b=-2,c=1。
因为a>0,所以y的最小值为1-(-2)^2/(4×1)=0。
3. 边界法当函数在一定区间内连续时,其取得极值的点只可能在该区间的边界处或导数不存在的点处。
因此,我们只需要求出函数在该区间的两个端点处的函数值,再比较这两个值和导数不存在的值的大小即可确定极值点。
例如,对于函数y=x^3-3x,当x∈[-1,2]时,极值点只可能在x=-1、x=2或导数不存在的点处。
函数在端点处的值为y(-1)=-2和y(2)=2,导数不存在的点为x=0。
因此,函数在x=0处取得极大值y=0,而在x=-1处取得极小值y=-4。
三、应用函数极值可以在优化问题中起到重要作用。
例如,在最小化成本的问题中,需要确定产量x的大小使得成本最小化。
假设某企业的生产成本函数为y=3x^2-4x+8,其中x为产量,y为成本。
该问题可以转化为求函数y的最小值。
通过求出函数的导数为0的点,我们发现函数在x=2/3处取得最小值y=6.67。
因此,该企业应该保持产量在2/3时,成本会最小。
函数的极值点与函数的单调性分析函数的极值点以及函数的单调性是数学中重要的概念,在数学问题中经常出现。
了解和掌握函数的极值点和单调性的分析方法对于解决问题和优化函数至关重要。
在本文中,我们将介绍函数极值点和函数单调性的定义、理论基础以及常用的分析方法。
首先,我们来定义函数的极值点。
在数学中,对于一个函数 f(x),如果在某个点 a,函数在其邻近范围内的取值都小于等于 f(a),则称该点为函数的极大值点;如果在某个点 b,函数在其邻近范围内的取值都大于等于 f(b),则称该点为函数的极小值点。
极大值点和极小值点都统称为函数的极值点。
要判断一个函数的极值点,可以通过求导数来实现。
对函数 f(x) 求导数并令导数等于零,求得的解即为函数的极值点。
具体步骤如下:1. 对函数 f(x) 求导数,并令导数等于零,得到方程 f'(x) = 0;2. 解方程 f'(x) = 0,得到函数的极值点。
接下来,我们来讨论函数的单调性。
在数学中,对于一个函数 f(x),如果在一个区间上,随着 x 的增大,函数的取值不断增加,则称该函数在该区间上是递增的;如果在一个区间上,随着 x 的增大,函数的取值不断减少,则称该函数在该区间上是递减的。
同样地,要判断一个函数的单调性,可以通过导数的正负来确定。
具体步骤如下:1. 对函数 f(x) 求导数,并找到导数存在的区间;2. 在导数存在的区间,确定导数的正负情况;- 如果导数恒大于零,则函数在该区间上递增;- 如果导数恒小于零,则函数在该区间上递减;- 如果导数既大于零又小于零,则函数在该区间上不具备单调性。
函数的极值点和单调性分析在实际问题中有着广泛的应用。
以最简单的一次函数 y = kx + b 为例,我们来具体分析一下。
对于一次函数 y = kx + b,它是一个斜率为 k 的直线。
对于这种函数,它不存在极值点,因为它是一条直线且不存在拐点。
而单调性的分析则取决于斜率 k 的正负情况。
三阶导数判断极值
(原创版)
目录
1.导数与极值的关系
2.三阶导数的概念
3.如何用三阶导数判断极值
4.三阶导数判断极值的实际应用
正文
导数在数学中是一个非常重要的概念,它在微积分、函数分析等领域有着广泛的应用。
在函数的导数中,一阶导数可以告诉我们函数在某一点的变化率,二阶导数则可以告诉我们函数的凹凸性。
而三阶导数则可以更进一步地帮助我们判断函数的极值。
三阶导数,也被称为函数的立方导数,是指函数关于自变量的三次微分。
在函数 f(x) 中,如果其三阶导数存在,我们就可以用 f"""(x) 表示。
如何用三阶导数判断极值呢?一般来说,如果一个函数在某一点的三阶导数大于零,那么这个点就是函数的上升趋势,也就是说,这个点不是极值点。
反之,如果三阶导数小于零,那么这个点就是函数的下降趋势,这个点就有可能是极值点。
如果三阶导数等于零,那么我们需要结合二阶导数来判断,如果二阶导数大于零,则这个点是上升趋势,如果二阶导数小于零,则这个点是下降趋势。
三阶导数判断极值的实际应用非常广泛,尤其在物理、经济学等领域。
例如,在物理中,我们可以通过求解牛顿运动定律的三阶导数来判断物体运动的趋势;在经济学中,我们可以通过求解经济增长模型的三阶导数来判断经济的发展趋势。
专题17 三次函数的图像与性质一、例题选讲题型一 运用三次函数的图像研究零点问题遇到函数零点个数问题,通常转化为两个函数图象交点问题,进而借助数形结合思想解决问题;也可转化为方程解的个数问题,通过具体的解方程达到解决问题的目的.前者由于是通过图形解决问题,故对绘制的函数图象准确度和细节处要求较高,后者对问题转化的等价性和逻辑推理的严谨性要求较高.下面的解法是从解方程的角度考虑的.例1,(2017某某,某某,某某,某某三调)已知函数3()3 .x x a f x x x x a ⎧=⎨-<⎩≥,,,若函数()2()g x f x ax =-恰有2个不同的零点,则实数a 的取值X 围是.【答案】3(2)2-,【解析】:函数()2()g x f x ax =-恰有2个不同的零点,即方程2()0f x ax -=恰有2个不相等的根,亦即方程(Ⅰ)20x ax ax ≥⎧⎨-=⎩和(Ⅱ)3260x a x x ax <⎧⎨--=⎩共有2个不相等的根. 首先(Ⅰ)中20x ax -=,即(2)0a x -=,若2a =,则2x ≥都是方程20x ax -=的根,不符合题意,所以2a ≠,因此(Ⅰ)中由20x ax -=解得0x =,下面分情况讨论(1)若0x =是方程(Ⅰ)的唯一根,则必须满足0a ≥,即0a ≤,此时方程(Ⅱ)必须再有唯一的一个根,即30260x a x x ax <≤⎧⎨--=⎩有唯一根,因为0x ≠,由3260x x ax --=,得226x a =+必须有满足0x a <≤的唯一根,首先60a +>,其次解得的负根需满足0a <≤,从而解得302a -<≤,(2)若0x =不是方程(Ⅰ)的唯一根,则必须满足0a <,即0a >,此时方程(Ⅱ)必须有两个不相等的根,即30260a x ax x ax ⎧>⎪<⎨⎪--=⎩有两个不相等的根,由3260x x ax --=,得0x a =<适合,另外226x a =+还有必须一满足,0x a a <>的非零实根,首先60a +>,a≥,从而解得02a <≤,但前面已经指出2a ≠,故02a <<,综合(1),(2),得实数a 的取值X 围为3(,2)2-.例2,(2017某某学情调研)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧12x -x3,x ≤0,-2x ,x >0.)当x ∈(-∞,m ]时,f (x )的取值X 围为[-16,+∞),则实数m 的取值X 围是________.【答案】 [-2,8]【解析】思路分析 由于f (x )的解析式是已知的,因此,可以首先研究出函数f (x )在R 上的单调性及相关的性质,然后根据f (x )的取值X 围为[-16,+∞),求出它的值等于-16时的x 的值,借助于函数f (x )的图像来对m 的取值X 围进行确定.当x ≤0时,f (x )=12x -x 3,所以f ′(x )=12-3x 2.令f ′(x )=0,则x =-2(正值舍去),所以当x ∈(-∞,-2)时,f ′(x )<0,此时f (x )单调递减;当x ∈(-2,0]时,f ′(x )>0,此时f (x )单调递增,故函数f (x )在x ≤0时的极小值为f (-2)=-16.当x >0时,f (x )=-2x 单调递减,f (0)=0,f (8)=-16,因此,根据f (x )的图像可得m ∈[-2,8].解后反思 根据函数的解析式来得到函数的相关性质,然后由此画出函数的图像,借助于函数的图像可以有效地进行解题,这就是数形结合的魅力.题型二 三次函数的单调性问题研究三次函数的单调性,往往通过导数进行研究.要特别注意含参的讨论.例3,已知函数32()3f x x x ax =-+()a ∈R ,()|()|g x f x =.(1)求以(2,(2))P f 为切点的切线方程,并证明此切线恒过一个定点;(2)若()g x kx ≤对一切[0,2]x ∈恒成立,求k 的最小值()h a 的表达式;(3)设0a >,求()y g x =的单调增区间.解析 (1)2()36f x x x a '=-+,(2)f a '=,过点P 的切线方程为()224y a x a =-+-,即4y ax =-,它恒过点(0,- 4);(2)()g x kx ≤即32|3|x x ax kx -+≤. 当0x =时,上式恒成立;当(0,2]x ∈时,即2|3|x x a k -+≤对一切(0,2]x ∈恒成立,设2max ()|3|,[0,2]h a x x a x ∈=-+, ①当94a ≥时,2max |3|x x a -+在0x =时取得,∴()h a a =;②当94a <时,2max 99(),984|3|max{,}994()48a a x x a a a a a ⎧<<⎪⎪-+=-=⎨⎪-⎪⎩≤; 由①②,得9(),8()99()48a a g a a a ⎧>⎪⎪=⎨⎪-⎪⎩≤; (3)32()3f x x x ax =-+,22()363(1)3f x x x a x a '=-+=-+-,令()0f x =,得0x =或230x x a -+=,当94a <时,由230x x a -+=,解得132x =232x =令()0f x '=,得23(1)30x a -+-=,当3a <时,由23(1)30x a -+-=,解得31x =41x =+1)当3a ≥时,()y g x =的单调增区间为(0,)+∞;2)当934a <≤时,()y g x =的单调增区间为3(0,)x 和4(,)x +∞;3)当904a <<时,()y g x =的单调增区间为3(0,)x 和14(,)x x 和2(,)x +∞.例4,(2018某某期末) 若函数f(x)=(x +1)2|x -a|在区间[-1,2]上单调递增,则实数a 的取值X 围是________.【答案】 (-∞,-1]∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫72,+∞思路分析 由于条件中函数的解析式比较复杂,可以先通过代数变形,将其化为熟悉的形式,进而利用导数研究函数的性质及图像,再根据图像变换的知识得到函数f(x)的图像进行求解.函数f(x)=(x +1)2|x -a|=|(x +1)2(x -a)|=|x 3+(2-a)x 2+(1-2a)x -a|.令g(x)=x 3+(2-a)x 2+(1-2a)x -a,则g ′(x)=3x 2+(4-2a)x +1-2a =(x +1)(3x +1-2a).令g ′(x)=0得x 1=-1,x 2=2a -13.①当2a -13<-1,即a<-1时,令g ′(x)>0,即(x +1)(3x +1-2a)>0,解得x<2a -13或x>-1;令g ′(x)<0,解得2a -13<x<-1.所以g(x)的单调增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,2a -13,(-1,+∞),单调减区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫2a -13,-1. 又因为g(a)=g(-1)=0,所以f(x)的单调增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫a ,2a -13,(-1,+∞),单调减区间是(-∞,a),⎝ ⎛⎭⎪⎫2a -13,-1,满足条件,故a<-1(此种情况函数f(x)图像如图1). ,图1)②当2a -13=-1,即a =-1时,f(x)=|(x +1)3|,函数f(x)图像如图2,则f(x)的单调增区间是(-1,+∞),单调减区间是(-∞,-1),满足条件,故a =-1.,图2)③当2a -13>-1,即a>-1时,令g ′(x)>0,即(x +1)(3x +1-2a)>0,解得x<-1或x>2a -13;令g ′(x)<0,解得-1<x<2a -13.所以g(x)的单调增区间是(-∞,-1),⎝ ⎛⎭⎪⎫2a -13,+∞,单调减区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,2a -13. 又因为g(a)=g(-1)=0,所以f(x)的单调增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,2a -13,(a,+∞),单调减区间是(-∞,-1),⎝ ⎛⎭⎪⎫2a -13,a ,要使f(x)在[-1,2]上单调递增,必须满足2≤2a -13,即a ≥72,又因为a>-1,故a ≥72(此种情况函数f(x)图像如图3).综上,实数a 的取值X 围是(-∞,-1]∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫72,+∞.,图3)例5,(2018某某期末)已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-x3+x2,x<0,ex -ax ,x ≥0,其中常数a ∈R .(1) 当a =2时,求函数f (x )的单调区间;(2) 若方程f (-x )+f (x )=e x -3在区间(0,+∞)上有实数解,某某数a 的取值X 围;规X 解答 (1) 当a =2时,f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-x3+x2,x<0,ex -2x ,x ≥0.①当x<0时,f ′(x)=-3x 2+2x<0恒成立,所以f(x)在(-∞,0)上递减;(2分)②当x ≥0时,f ′(x)=e x -2,可得f(x)在[0,ln 2]上递减,在[ln 2,+∞)上递增.(4分)因为f(0)=1>0,所以f(x)的单调递减区间是(-∞,0)和[0,ln 2],单调递增区间是[ln 2,+∞).(5分)(2) 当x>0时,f(x)=e x -ax,此时-x<0,f(-x)=-(-x)3+(-x)2=x 3+x 2.所以可化为a =x 2+x +3x在区间(0,+∞)上有实数解.(6分) 记g(x)=x 2+x +3x ,x ∈(0,+∞),则g ′(x)=2x +1-3x2=(x -1)(2x2+3x +3)x2.(7分) 可得g(x)在(0,1]上递减,在[1,+∞)上递增,且g(1)=5,当x →+∞时,g(x)→+∞.(9分)所以g(x)的值域是[5,+∞),即实数a 的取值X 围是[5,+∞).(10分)题型三 三次函数的极值与最值问题①利用导数刻画函数的单调性,确定函数的极值;② 通过分类讨论,结合图象,实现函数的极值与零点问题的转化.函数,方程和不等式的综合题,常以研究函数的零点,方程的根,不等式的解集的形式出现,大多数情况下会用到等价转化,数形结合的数学思想解决问题,而这里的解法是通过严谨的等价转化,运用纯代数的手段来解决问题的,对抽象思维和逻辑推理的能力要求较高,此题也可通过数形结合的思想来解决问题,可以一试.例6,(2018苏锡常镇调研)已知函数32()1f x x ax bx a b =+++∈,,R . (1)若20a b +=,① 当0a >时,求函数()f x 的极值(用a 表示);② 若()f x 有三个相异零点,问是否存在实数a 使得这三个零点成等差数列?若存在,试求出a 的值;若不存在,请说明理由;规X 解答 (1)①由2()32f x x ax b '=++及02=+b a ,得22()32f x x ax a '=+-,令()0f x '=,解得3ax =或a x -=.由0>a 知,(,)()0x a f x '∈-∞->,,)(x f 单调递增,(,)()03a x a f x '∈-<,,)(x f 单调递减,(,)()03ax f x '∈+∞>,,)(x f 单调递增,因此,)(x f 的极大值为3()1f a a -=+,)(x f 的极小值为35()1327a a f =-. ② 当0a =时,0b =,此时3()1f x x =+不存在三个相异零点; 当0a <时,与①同理可得)(x f 的极小值为3()1f a a -=+,)(x f 的极大值为35()1327a a f =-. 要使)(x f 有三个不同零点,则必须有335(1)(1)027a a +-<,即332715a a <->或.不妨设)(x f 的三个零点为321,,x x x ,且321x x x <<,则123()()()0f x f x f x ===,3221111()10f x x ax a x =+-+=, ①3222222()10f x x ax a x =+-+=, ②3223333()10f x x ax a x =+-+=, ③②-①得222212121212121()()()()()0x x x x x x a x x x x a x x -+++-+--=, 因为210x x ->,所以222212121()0x x x x a x x a ++++-=, ④ 同理222332232()0x x x x a x x a ++++-=, ⑤⑤-④得231313131()()()()0x x x x x x x a x x -+-++-=,因为310x x ->,所以2310x x x a +++=,又1322x x x +=,所以23ax =-.所以()03af -=,即22239a a a +=-,即327111a =-<-,因此,存在这样实数a =满足条件.例7,(2017⋅某某)已知函数32()1(0,)f x x ax bx a b =+++>∈R 有极值,且导函数'()f x 的极值点是()f x 的零点.(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值)(1)求b 关于a 的函数关系式,并写出定义域;(2)证明:33b a >;(3)若(),'()f x f x 这两个函数的所有极值之和不小于72-,求a 的取值X 围.解析(1)2'()32f x x ax b =++有零点,24120a b ∆=->,即23a b >,又''()620f x x a =+=,解得3a x =-,根据题意,()03a f -=,即3210333a a a a b ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-+-+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,化简得2239b a a =+,又203a a b >⎧⎨>⎩,所以3a >,即223(3)9b a a a =+>;(2)设2433224591()3(427)(27)81381g a b a a a a a a a =-=-+=--,而3a >,故()0g a >,即23b a >;(3)设12,x x 为()f x 的两个极值点,令'()0f x =得12122,33b ax x x x =+=-, 法一:332212121212()()()()2f x f x x x a x x b x x +=++++++ 22121212121212()[()3][()2]()2x x x x x x a x x x x b x x =++-++-+++3324242232()202732739a ab a a a a =-+=-++=.记()f x ,()f x '所有极值之和为()S a ,12()()0f x f x +=,2'()33a a f b -=-, 则221237()()()'()3392a a a S a f x f x f b a =++-=-=--≥, 而23()()3a S a a =-在(3,)a ∈+∞上单调递减且7(6)2S =-,故36a <≤.法二:下面证明()f x 的图像关于(,())33a af --中心对称,233232()1()()()1333327a a a ab a f x x ax bx x b x =+++=++-++-+23()()()()3333a a a ax b x f =++-++-,所以()()2()0333a a a f x f x f --+-+=-=,所以12()()0f x f x +=,下同法一.例8,(2018某某学情调研)已知函数f(x)=2x 3-3(a +1)x 2+6ax,a ∈R .(1) 曲线y =f (x )在x =0处的切线的斜率为3,求a 的值;(2) 若对于任意x ∈(0,+∞),f (x )+f (-x )≥12ln x 恒成立,求a 的取值X 围;(3) 若a >1,设函数f (x )在区间[1,2]上的最大值,最小值分别为M (a ),m (a ),记h (a )=M (a )-m (a ),求h (a )的最小值.思路分析 第(3)问,欲求函数f(x)在区间[1,2]上的最值M(a),m(a),可从函数f(x)在区间[1,2]上的单调性入手,由于f ′(x)=6(x -1)(x -a),且a >1,故只需分为两大类:a ≥2,1<a <2.当1<a <2时,函数f(x)在区间[1,2]上先减后增,进而比较f(1)和f(2)的大小确定函数最大值,由f(1)=f(2)得到分类的节点a =53.规X 解答 (1) 因为f(x)=2x 3-3(a +1)x 2+6ax,所以f ′(x)=6x 2-6(a +1)x +6a,所以曲线y =f(x)在x =0处的切线的斜率k =f ′(0)=6a,所以6a =3,所以a =12.(2分)(2) f(x)+f(-x)=-6(a +1)x 2≥12ln x对任意x ∈(0,+∞)恒成立,所以-(a +1)≥2lnxx2.(4分)令g(x)=2lnx x2,x >0,则g ′(x)=2(1-2lnx )x3.令g ′(x)=0,解得x = e.当x ∈(0,e)时,g ′(x)>0,所以g(x)在(0,e)上单调递增;当x ∈(e,+∞)时,g ′(x)<0,所以g(x)在(e,+∞)上单调递减.所以g(x)max =g(e)=1e,(6分)所以-(a +1)≥1e ,即a ≤-1-1e,所以a 的取值X 围为⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-1-1e .(8分)(3) 因为f(x)=2x 3-3(a +1)x 2+6ax,所以f ′(x)=6x 2-6(a +1)x +6a =6(x -1)(x -a),令f ′(x)=0,则x =1或x =a.(10分)f(1)=3a -1,f(2)=4.由f(1)=f(2)得到分类的节点a =53.①当1<a ≤53时,当x ∈(1,a)时,f ′(x)<0,所以f(x)在(1,a)上单调递减;当x ∈(a,2)时,f ′(x)>0,所以f(x)在(a,2)上单调递增.又因为f(1)≤f(2),所以M(a)=f(2)=4,m(a)=f(a)=-a 3+3a 2,所以h(a)=M(a)-m(a)=4-(-a 3+3a 2)=a 3-3a 2+4.因为h ′(a)=3a 2-6a =3a(a -2)<0,所以h(a)在⎝ ⎛⎦⎥⎤1,53上单调递减,所以当a ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤1,53时,h(a)的最小值为h ⎝ ⎛⎭⎪⎫53=827.(12分)②当53<a <2时,当x ∈(1,a)时,f ′(x)<0,所以f(x)在(1,a)上单调递减;当x ∈(a,2)时,f ′(x)>0,所以f(x)在(a,2)上单调递增.又因为f(1)>f(2),所以M(a)=f(1)=3a -1,m(a)=f(a)=-a 3+3a 2,所以h(a)=M(a)-m(a)=3a -1-(-a 3+3a 2)=a 3-3a 2+3a -1.因为h ′(a)=3a 2-6a +3=3(a -1)2>0.所以h(a)在⎝ ⎛⎭⎪⎫53,2上单调递增,所以当a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫53,2时,h(a)>h ⎝ ⎛⎭⎪⎫53=827.(14分)③当a ≥2时,当x ∈(1,2)时,f ′(x)<0,所以f(x)在(1,2)上单调递减,所以M(a)=f(1)=3a -1,m(a)=f(2)=4,所以h(a)=M(a)-m(a)=3a -1-4=3a -5,所以h(a)在[2,+∞)上的最小值为h(2)=1.综上,h(a)的最小值为827.(16分)二、达标训练1,(2017某某暑假测试) 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x,x >1,x3,-1≤x ≤1,)若关于x 的方程f (x )=k (x +1)有两个不同的实数根,则实数k 的取值X 围是________.【答案】 ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12【解析】思路分析 方程f (x )=k (x +1)的实数根的个数可以理解为函数y =f (x )与函数y =k (x +1)交点的个数,因此,在同一个坐标系中作出它们的图像,由图像来观察它们的交点的个数.在同一个直角坐标系中,分别作出函数y =f (x )及y =k (x +1)的图像,则函数f (x )max =f (1)=1,设A (1,1),B (-1,0),函数y =k (x +1)过点B ,则由图可知要使关于x 的方程f (x )=k (x +1)有两个不同的实数根,则0<k <k AB =12.2,(2017苏北四市期末) 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧sinx ,x <1,x3-9x2+25x +a ,x ≥1,)若函数f (x )的图像与直线y =x 有三个不同的公共点,则实数a 的取值集合为________.【答案】 {-20,-16}【解析】当x <1时,f(x)=sin x,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =sinx ,y =x ,得x -sin x =0,令u(x)=x -sin x(x <1),则u ′(x)=1-cos x ≥0,所以函数u(x)=x -sin x(x <1)为单调增函数,且u(0)=0,所以u(x)=x -sin x(x <1)只有唯一的解x=0,这表明当x <1时,函数f(x)的图像与直线y =x 只有1个公共点.因为函数f(x)的图像与直线y =x 有3个不同的公共点,从而当x ≥1时,函数f(x)的图像与直线y =x 只有2个公共点.当x ≥1时,f(x)=x 3-9x 2+25x +a,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =x3-9x2+25x +a ,y =x ,得a =-x 3+9x 2-24x,令h(x)=-x 3+9x 2-24x(x ≥1),则h ′(x)=-3x 2+18x -24=-3(x -2)(x -4).令h ′(x)=0得x =2或x =4,列表如下:32数a =-20或a =-16.综上所述,实数a 的取值集合为{-20,-16}.3,(2019某某,某某二模)已知函数f(x)=⎪⎩⎪⎨⎧>+-≤+0,3120,33x x x x x 设g(x)=kx +1,且函数y =f(x)-g(x)的图像经过四个象限,则实数k 的取值X 围为________.【答案】 ⎝⎛⎭⎪⎫-9,13【解析】解法1 y =⎩⎪⎨⎪⎧|x +3|-(kx +1),x ≤0,x 3-(k +12)x +2,x>0,若其图像经过四个象限.①当x>0时,y =x 3-(k +12)x +2,当x =0时,y =2>0,故它要经过第一象限和第四象限,则存在x>0,使y=x 3-(k +12)x +2<0,则k +12>x 2+2x ,即k +12>⎝ ⎛⎭⎪⎫x2+2x min .令h(x)=x 2+2x (x>0),h ′(x)=2x -2x2=2(x3-1)x2,当x>1时,h ′(x)>0,h(x)在(1,+∞)上递增;当0<x<1时,h ′(x)<0,h(x)在(0,1)上递减,当x =1时取得极小值,也是最小值,h(x)min =h(1)=3,所以k +12>3,即k>-9.②当x ≤0时,y =|x +3|-(kx +1),当x =0时,y =2>0,故它要经过第二象限和第三象限,则存在x<0,使y =|x +3|-(kx +1)<0,则k<|x +3|-1x,即k<⎝⎛⎭⎪⎫|x +3|-1x max .令φ(x)=|x +3|-1x=⎩⎪⎨⎪⎧-1-4x ,x ≤-3,1+2x ,-3<x<0,易知φ(x)在(-∞,-3]上单调递增,在(-3,0)上单调递减,当x =-3时取得极大值,也是最大值,φ(x)max =φ(-3)=13,故k<13.综上,由①②得实数k 的取值X 围为⎝⎛⎭⎪⎫-9,13.解法2 可根据函数解析式画出函数图像,当x>0时,f(x)=x 3-12x +3,f ′(x)=3x 2-12=3(x +2)(x -2),可知f(x)在区间(0,2)上单调递减,在区间(2,+∞)上单调递增,且 f(2)=-13<0,当x ≤0时,f(x)=|x +3|.g(x)=kx +1恒过(0,1),若要使y =f(x)-g(x)经过四个象限,由图可知只需f(x)与g(x)在(-∞,0)和(0,+∞)上分别有交点即可(交点不可为(-3,0)和切点).①当k>0时,在(0,+∞)必有交点,在(-∞,0)区间内,需满足0<k<13.②当k<0时,在(-∞,0)必有交点,在(0,+∞)内,只需求过定点(0,1)与函数f(x)=x 3-12x +3(x>0)图像的切线即可,设切点为(x 0,x30-12x 0+3),由k =3x20-12=x30-12x 0+3-1x 0,解得x 0=1,切线斜率k =-9,所以k∈(-9,0).③当k =0也符合题意.综上可知实数k 的取值X 围为⎝⎛⎭⎪⎫-9,13.4,(2018苏中三市,苏北四市三调)已知函数310() 2 0ax x f x x ax x x -≤⎧⎪=⎨-+->⎪⎩, ,,的图象恰好经过三个象限,则实数a 的取值X 围是 ▲ .【答案】a <0或a >2【解析】当a <0时,10y ax x =-,≤的图象经过两个象限,3|2|0y x ax x =-+->在 (0,+∞)恒成立,所以图象仅在第一象限,所以a <0时显然满足题意; 当a ≥0时,10y ax x =-,≤的图象仅经过第三象限,由题意 3|2|0y x ax x x =-+->,的图象需经过第一,二象限.【解法1】(图像法)3|2|y x x =+-与y ax =在y 轴右侧的图象有公 共点(且不相切).如图,3|2|y x x =+-=332,022,2x xx x xx,设切点坐标为3000(,2)x x x ,231yx,则有32000231x x x x ,解得01x ,所以临界直线l 的斜率为2,所以a >2时,符合.综上,a <0或a >2.【解法2】(函数最值法)由三次函数的性质知,函数图象过第一象限,则存()g x 在0x,使得3|2|0,yxax x即2|2|x a xx 设函数22221,02|2|()21,2x x x x g x x xx x x,当02x,322222()2x g x xx x()g x 在(0,1)单调递减,在(1,2)单调递增,又2x时,函数为增函数,所以函数的最小值为2,所以a >2,则实数a 的取值X 围为a <0或a >2.5,(2019某某期末)已知函数f(x)=ax 3+bx 2-4a(a,b ∈R ).(1) 当a =b =1时,求f (x )的单调增区间;(2) 当a ≠0时,若函数f (x )恰有两个不同的零点,求b a的值;(3) 当a =0时,若f (x )<ln x 的解集为(m ,n ),且(m ,n )中有且仅有一个整数,某某数b 的取值X 围.解后反思 在第(2)题中,也可转化为b a =4x2-x 恰有两个不同的实数解.另外,由g(x)=x 3+kx 2-4恰有两个不同的零点,可设g(x)=(x -s)(x -t)2.展开,得x 3-(s +2t)x 2+(2st +t 2)x -st 2=x 3+kx 2-4,所以⎩⎪⎨⎪⎧-(s +2t )=k ,2st +t2=0,-st2=-4,解得⎩⎪⎨⎪⎧s =1,t =-2,k =3.解:(1)当a =b =1时,f(x)=x 3+x 2-4,f ′(x)=3x 2+2x.(2分)令f ′(x)>0,解得x>0或x<-23,所以f(x)的单调增区间是⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-23和(0,+∞).(4分)(2)法一:f ′(x)=3ax 2+2bx,令f ′(x)=0,得x =0或x =-2b3a,(6分)因为函数f(x)有两个不同的零点,所以f(0)=0或f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2b 3a =0.当f(0)=0时,得a =0,不合题意,舍去;(8分)当f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2b 3a =0时,代入得a ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2b 3a +b ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2b 3a 2-4a =0,即-827⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 3+49⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 3-4=0,所以ba =3.(10分)法二:由于a ≠0,所以f(0)≠0,由f(x)=0得,b a =4-x3x2=4x2-x(x ≠0).(6分)设h(x)=4x2-x,h ′(x)=-8x3-1,令h ′(x)=0,得x =-2, 当x ∈(-∞,-2)时,h ′(x)<0,h(x)递减;当x ∈(-2,0)时,h ′(x)>0,h(x)递增,当x ∈(0,+∞)时,h ′(x)>0,h(x)单调递增,当x>0时,h(x)的值域为R ,故不论b a取何值,方程b a=4-x3x2=4x2-x 恰有一个根-2,此时函数f (x )=a (x +2)2(x -1)恰有两个零点-2和1.(10分)(3)当a =0时,因为f (x )<ln x ,所以bx 2<ln x ,设g (x )=ln x -bx 2,则g ′(x )=1x-2bx =1-2bx2x(x >0),当b ≤0时,因为g ′(x )>0,所以g (x )在(0,+∞)上递增,且g (1)=-b ≥0,所以在(1,+∞)上,g (x )=ln x -bx 2≥0,不合题意;(11分)当b >0时,令g ′(x )=1-2bx2x=0,得x =12b,所以g (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫0,12b 递增,在⎝⎛⎭⎪⎪⎫12b ,+∞递减, 所以g (x )max =g ⎝⎛⎭⎪⎪⎫12b =ln12b -12,要使g (x )>0有解,首先要满足ln12b -12>0,解得b <12e. ①(13分)又因为g (1)=-b <0,g (e 12)=12-b e>0,要使f (x )<ln x 的解集(m ,n )中只有一个整数,则⎩⎪⎨⎪⎧g (2)>0,g (3)≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧ln2-4b>0,ln3-9b ≤0,解得ln39≤b <ln24. ②(15分)设h (x )=lnx x,则h ′(x )=1-lnx x2,当x ∈(0,e)时,h ′(x )>0,h (x )递增;当x ∈(e,+∞)时,h ′(x )<0,h (x )递减.所以h (x )max =h (e)=1e>h (2)=ln22,所以12e >ln24,所以由①和②得,ln39≤b <ln24.(16分)(注:用数形结合方法做只给2分)6,(2019某某,某某一模)若函数y =f(x)在x =x 0处取得极大值或极小值,则称x 0为函数y =f(x)的极值点.设函数f(x)=x 3-tx 2+1(t ∈R ).(1) 若函数f (x )在(0,1)上无极值点,求t 的取值X 围;(2) 求证:对任意实数t ,函数f (x )的图像总存在两条切线相互平行;(3) 当t =3时,函数f (x )的图像存在的两条平行切线之间的距离为4,求满足此条件的平行线共有几组.规X 解答 (1)由函数f(x)=x 3-tx 2+1,得f ′(x)=3x 2-2tx.由f ′(x)=0,得x =0,或x =23t.因为函数f(x)在(0,1)上无极值点,所以23t ≤0或23t ≥1,解得t ≤0或t ≥32.(4分)(2)令f ′(x)=3x 2-2tx =p,即3x 2-2tx -p =0,Δ=4t 2+12p.当p >-t23时,Δ>0,此时3x 2-2tx -p =0存在不同的两个解x 1,x 2.(8分)设这两条切线方程为分别为y =(3x21-2tx 1)x -2x31+tx21+1和y =(3x22-2tx 2)x -2x32+tx22+1.若两切线重合,则-2x31+tx21+1=-2x32+tx22+1,即2(x21+x 1x 2+x22)=t(x 1+x 2),即2=t(x 1+x 2).而x 1+x 2=2t 3,化简得x 1·x 2=t29,此时(x 1-x 2)2=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=4t29-4t29=0,与x 1≠x 2矛盾,所以,这两条切线不重合.综上,对任意实数t,函数f(x)的图像总存在两条切线相互平行.(10分)(3)当t =3时f(x)=x 3-3x 2+1,f ′(x)=3x 2-6x.由(2)知x 1+x 2=2时,两切线平行.设A(x 1,x31-3x21+1),B(x 2,x32-3x22+1),不妨设x 1>x 2,则x 1>1.过点A 的切线方程为y =(3x21-6x 1)x -2x31+3x21+1.(11分)所以,两条平行线间的距离 d =|2x32-2x31-3(x22-x21)|1+9(x21-2x 1)2=|(x2-x1)|1+9(x21-2x 1)2=4,化简得(x 1-1)6=1+92,(13分)令(x 1-1)2=λ(λ>0),则λ3-1=9(λ-1)2,即(λ-1)( λ2+λ+1)=9(λ-1)2,即(λ-1)( λ2-8λ+10)=0.显然λ=1为一解,λ2-8λ+10=0有两个异于1的正根,所以这样的λ有3解.因为x 1-1>0,所以x 1有3解,所以满足此条件的平行切线共有3组.(16分)7,(2018某某,某某一调)已知函数g(x)=x 3+ax 2+bx(a,b ∈R )有极值,且函数f (x )=(x +a )e x 的极值点是g (x )的极值点,其中e 是自然对数的底数.(极值点是指函数取得极值时对应的自变量的值)(1) 求b 关于a 的函数关系式;(2) 当a >0时,若函数F (x )=f (x )-g (x )的最小值为M (a ),证明:M (a )<-73.思路分析 (1) 易求得f(x)的极值点为-a -1,则g ′(-a -1)=0且g ′(x)=0有两个不等的实数解,解之得b 与a 的关系.(2) 求导得F ′(x)=(x +a +1)(e x -3x +a +3),解方程F ′(x)=0时,无法解方程e x -3x +a +3=0,构造函数h(x)=e x -3x +a +3,证得h(x)>0,所以-a -1为极小值点,而且得出M(a),利用导数法证明即可.规X 解答 (1) 因为f ′(x)=e x +(x +a)e x =(x +a +1)e x ,令f ′(x)=0,解得x =-a -1.列表如下:所以x =-a -1时,f(x)取得极小值.(2分)因为g ′(x)=3x 2+2ax +b,由题意可知g ′(-a -1)=0,且Δ=4a 2-12b>0,所以3(-a -1)2+2a(-a -1)+b =0,化简得b =-a 2-4a -3.(4分)由Δ=4a 2-12b =4a 2+12(a +1)(a +3)>0,得a ≠-32.所以b =-a 2-4a -3⎝⎛⎭⎪⎫a ≠-32.(6分)(2) 因为F(x)=f(x)-g(x)=(x +a)e x -(x 3+ax 2+bx),所以F ′(x)=f ′(x)-g ′(x)=(x +a +1)e x -[3x 2+2ax -(a +1)(a +3)]=(x +a +1)e x -(x +a +1)(3x -a -3)=(x +a +1)(e x -3x +a +3).(8分)记h(x)=e x -3x +a +3,则h ′(x)=e x -3,令h ′(x)=0,解得x =ln 3.列表如下:所以x =ln 3时,h(x)取得极小值,也是最小值,此时,h(ln 3)=e ln 3-3ln 3+a +3=6-3ln 3+a=3(2-ln 3)+a=3ln e23+a>a>0.(10分)所以h(x)=e x -3x +a +3≥h(ln 3)>0,令F ′(x)=0,解得x =-a -1.列表如下:所以x =-a -1时,F(x)取得极小值,也是最小值.所以M(a)=F(-a -1)=(-a -1+a)e -a -1-[(-a -1)3+a(-a -1)2+b(-a -1)]=-e -a -1-(a +1)2(a +2).(12分)令t =-a -1,则t<-1,记m(t)=-e t -t 2(1-t)=-e t +t 3-t 2,t<-1,则m ′(t)=-e t +3t 2-2t,t<-1.因为-e -1<-e t <0,3t 2-2t>5,所以m ′(t)>0,所以m(t)单调递增.(14分)所以m(t)<-e -1-2<-13-2=-73,即M(a)<-73.(16分)。
三次函数极大值极小值点公式三次函数是一类常见的数学函数,其表达式为y=ax^3+bx^2+cx+d。
其中,a、b、c、d为常数,且a不等于0。
三次函数的图像可以是一个弯曲的曲线,其形状取决于系数a、b、c的取值。
在三次函数的图像上,可能存在极大值点和极小值点。
极大值点和极小值点是函数图像上的特殊点,它们表示函数在该点附近取得最大值或最小值。
在三次函数中,极大值点和极小值点可以通过求导数的方法来求解。
具体来说,我们可以先对三次函数进行求导,然后将导数方程解为0,得到极值点的x坐标。
再将x坐标代入原函数中,即可得到对应的y坐标。
对于三次函数y=ax^3+bx^2+cx+d,我们首先对其求导,得到导数方程y'=3ax^2+2bx+c。
然后,我们将导数方程y' = 0,解得x的值。
解方程的方法有很多种,可以使用因式分解、配方法、求根公式等。
当我们求得x的值后,将其代入原函数,即可求得对应的y值。
在求解极大值点和极小值点时,需要注意以下几点:1. 导数方程y' = 0的解可能有多个,这些解对应的点都有可能是极大值点或极小值点。
因此,在求得解后,需要对每个解进行验证,确定其是否为极值点。
2. 当系数a大于0时,导数方程y' = 0的解对应的点可能是极小值点;当系数a小于0时,导数方程y' = 0的解对应的点可能是极大值点。
3. 极值点可能不止一个,函数图像上可能存在多个极大值点和极小值点。
4. 有时候,导数方程y' = 0的解可能是虚数,即无实数解。
这种情况下,函数图像上不存在极大值点和极小值点。
下面通过一个具体的例子来说明如何求解三次函数的极大值点和极小值点。
例子:求解函数y=x^3-3x^2+2x的极大值点和极小值点。
对函数进行求导,得到导数方程y'=3x^2-6x+2。
然后,解导数方程y'=0,即求解3x^2-6x+2=0。
可以使用求根公式或配方法来解方程。
一个三次函数的解题方法与技巧引言三次函数是一种常见的数学函数形式,其方程为y = ax^3 + bx^2 + cx + d。
解三次函数可以帮助我们找到函数的根、极值以及曲线的行为。
本文将介绍一些解三次函数的方法与技巧,帮助读者更好地理解和解决相关问题。
方法一:因式分解当三次函数的形式比较简单,并且存在因式分解的可能时,我们可以尝试使用因式分解的方法来解题。
通过因式分解,我们可以将三次函数拆解成若干个一次因子与一个二次因子相乘的形式,从而更容易找到函数的根。
方法二:求导数与极值对于三次函数,我们可以通过求导数的方法找到函数的极值点。
通过求函数的一阶导数和二阶导数,并令导数等于零,我们可以求得函数的极值点和曲线的转折点。
方法三:图像分析与差值法利用数学软件或手绘曲线图,我们可以通过观察曲线的特征来了解函数的行为。
通过分析曲线的上升段、下降段以及拐点,我们可以推断函数的根和极值点的位置。
此外,还可以运用差值法,通过代入特定值来估算函数的零点。
方法四:牛顿法和二分法如果以上方法无法解决问题,我们可以尝试使用数值计算的方法。
牛顿法和二分法是两种常用的数值计算方法,可以较快地逼近函数的根。
牛顿法通过迭代计算函数的切线与x轴的交点,逐步逼近根的位置。
二分法则通过不断将区间一分为二,判断根位于哪一半区间内,逐步逼近根的位置。
总结解三次函数的方法与技巧多种多样,我们可以根据题目的不同特点和要求选择合适的方法来解决问题。
因式分解、求导数与极值、图像分析与差值法以及数值计算方法都是常用的解题手段,但需要根据具体情况选择合适的方法。
希望本文的介绍对读者在解题过程中有所帮助。
求极值的方法与技巧极值一般分为无条件极值和条件极值两类。
无条件极值问题即是函数中的自变量只受定义域约束的极值问题;条件极值问题即是函数中的自变量除受定义域约束外,还受其他条件限制的极值问题。
一、求解无条件极值的常用方法1.利用二阶偏导数之间的关系和符号判断取不取极值及极值的类型定理1(充分条件) 设函数z =f (x , y )在点(x 0, y 0)的某邻域内连续且有一阶及二阶连续偏导数, 又f x (x 0, y 0)=0, f y (x 0, y 0)=0, 令f xx (x 0, y 0)=A , f xy (x 0, y 0)=B , f yy (x 0, y 0)=C ,则f (x , y )在(x 0, y 0)处是否取得极值的条件如下:(1) AC -B 2>0时具有极值, 且当A <0时有极大值, 当A >0时有极小值; (2) AC -B 2<0时没有极值;(3) AC -B 2=0时可能有极值, 也可能没有极值。
极值的求法:第一步 解方程组f x (x , y )=0, f y (x , y )=0, 求得一切实数解, 即可得一切驻点。
第二步 对于每一个驻点(x 0, y 0), 求出二阶偏导数的值A 、B 和C 。
第三步 定出AC -B 2的符号, 按定理1的结论判定f (x 0, y 0)是否是极值、是极大值 还是极小值。
应注意的几个问题:⑴对于二元函数z =f (x , y ),在定义域内求极值这是一个比较适用且常用的方法, 但是这种方法对三元及更多元的函数并不适用;⑵AC -B 2=0时可能有极值, 也可能没有极值,还需另作讨论;⑶如果函数在个别点处的偏导数不存在,这些点当然不是驻点,但也可能是极值点,讨论函数的极值问题时这些点也应当考虑。
例1求函数2222()()xy z x y e -+=+的极值。
解 令222222()22()2(1)02(1)0x y x y z x x y e xz y x y e y -+-+∂⎧=--=⎪∂⎪⎨∂⎪=--=∂⎪⎩得驻点(0,0)及22 1.x y +=又由22222222()2[2(13)4(1)]x y zy x x x y e x-+∂=-----∂22222()4(2)x y zxy x y e x y-+∂=---∂∂22222222()2[2(13)4(1)]x y zx y y x y e y-+∂=-----∂22(0,0)2,z A x∂==∂ 2(0,0)0,zB x y∂==∂∂ 22(0,0)2zC y∂==∂240,0B AC A ∆=-=-<> 故(0,0)0f =为极小值。
摘要: 本文从函数极值概念出发,利用函数极值的导数求解方法,给出了三次函数极值的导数求解,并举例应用。
关键词: 函数极值三次函数极值导数求解
1.函数极值的概念
已知函数y=f(x),其定义域是d。
设x∈d,如果存在一个小区间(u,v),使得x∈(u,v)?奂d,并且在此小区间内,当x≠x时,恒有f(x)f(x)),则称函数f(x)在x处有极大值(或极小值),并称x是函数f(x)的一个极值点。
2.函数极值导数求解方法[2]
(1)求导数f′(x)。
(2)令f′(x)=0,求出f′(x)=0的所有实数解。
(3)检查f′(x)在方程根左右的值的符号,如果左正右负,那么f(x)在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么f(x)在这个根处取得极小值。
3.三次函数极值导数求解的具体过程
已知f(x)=ax+bx+cx+d(a≠0),求其导数f′(x)=3ax+2bx+c(a≠0),由于f′(x)是一个二次函数,δ=(2b)-4×(3a)×c=4b-12ac,要求f′(x)=0的实数根,需判断δ与0的大小关系。
以下就对δ进行讨论。
(1)当a>0时。
ⅰ若δ>0时,则此时f′(x)=0有两个不同的实数根,设为x、x(x0,①
xx时,f′(x)0,
x>x时,f′(x)>0,
由此可得f(x)无极值点。
ⅲ若δ时,则此时f′(x)=0有两个不同的实数根,设为x、x(x0,⑤
x>x时,f′(x)x时,f′(x)0时,函数f(x)有两个极值点,要求出具体的极值点,只需求出f′(x)=0的两个不同的实数根,当a>0时,较小的实数根为f(x)的极大值点,较大的实数根为f(x)的极小值点;当a0,
则f′(x)=0的两实数根为x=1、x=3,
由于a=1>0,则x=1为f(x)的极大值点,极大值为f(1)=-6;x=3为f(x)极小值点,极小值为f(3)=-10。
例2:求f(x)=x-3x+3x+5的极值。
解:f′(x)=3x-6x+3,δ=(-6)-4×3×3=0,
则f(x)无极值点。
例3:求f(x)=x-4x+6x+5的极值。