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文档简介
实战演练02三次函数的图像与性质
考点归纳
①三次函数的零点
②三次函数的极值、极值点
③三次函数的切线
④三次函数的对称性
必备知识速记
一、三次函数概念
定义:形如/(%)=ax3+bx2+ex+d(a。0)叫做三次函敞
-=3ax2+2bx+c,把/=4b2-12ac叫做三次函数导函数的判别式
当/>。时,令r(x)=o,记两根为孙=土等近,冷=土等画
二、三次函数的图像及单调性
\增区间(-8,%1),(%2,+8)
减区间(%1,冷)
[a>0(a>0[/
A>0=1炉>3。。
/(%)有两个极值点
0xX/XiX
N极大值极小值/(%2)
V
增区间(久I,x2)
减区间(-8,xj,(x,+oo)
fa<0Ca<02
A>0今〔房>3这
0f(x)有两个极值点
V\极大值/(冷),极小值/O1)
三、三次函数的零点个数
设/'(X)=a%3+b/+cx+d(a40)的三个零点分别为Xi,x2,x3,则
⑴久1+x2+x3--
(2)*62+久2X3+久3久1=2
/-、d
(3)%62%3=~~
Illc
(4)五+元+云
五、三次函数的对称性
结论1三次函数/(x)=a/+/+©久+d(a40)的图象关于点(―g-9)中心对称
32
结论2已知三次函数/(久)=ax+bx+cx+d(a丰0)中心对称点的横坐标为两个极值点分别为打,%2>
则怨詈=|广(无。)=々/FA
结论3若丫=/(x)图像关于点(m,几)对称,则y=尸(尤)图像关于轴光=M对称
点对称函数的导数是轴对称函数,轴对称函数的导数是点对称函数
奇函数的导数是偶函数,偶函数的导数是奇函数,周期函数的导数还是周期函数
名校模拟探源
①三次函数的零点
一、单选题
1.(2024•陕西西安•模拟预测)若函数/(x)=x3-3x+a在区间(0,2)内有两个零点,则实数。的取值范围是
()
A.(0,2)B.(2,+8)C.(0,1)D.(1,+⑹
【答案】A
/(0)>0
【分析】利用导数说明函数的单调性,依题意可得了⑴<。,解得即可.
/⑵>0
【详解】因为,'(X)=3X2_3=3(X+1)(X-1),所以当X>1或X<-1时/(x)>o,
即〃x)在(1,+8),上单调递增,
当-1<X<1时/'(x)<0,即/(x)在上单调递减,
7(0)>0Q〉0
根据题意可得,即<1-3+Q<0解得0<a<2.
〃2)>08—6+。>0
故选:A
2.(2024・湖南长沙•一模)函数/(x)=ax,-ad+6x(°,6eR)有3个零点的充分不必要条件是()
A.且a>4bB.。>0,且。<46
C.a<0,且。>4瓦b/0D.a<0,且a<4瓦6/0
【答案】D
【分析】由题意可得函数〃x)=ax3-ax2+bx(a,beR)有3个零点的充要条件为a2-4ab>0且"0/w0,
逐个选项分析其是否为/一4仍>0且。N。力力0的充分不必要条件即可得.
[详解]〃尤)=/2+bx=x^ax1-ax+b^,有/⑼=0,
若,(x)有三个零点,则有/一4仍>0且awO/wO,
故函数〃x)=ax3-ax2+6x(a,6eR)有3个零点的充要条件为:
a2一4ab>0且”0,6*0,
对A:a/0,且a>4b,则当a<0时,有/<4",不符,故A错误;
对B:可能6=0,不符,故B错误;
对C:a<0且。>46力片0,则/<4",不符,故C错误;
对D:a<0,且。<46,620,则/>4",
即由a<0,且a<片0能得到a2-4ab>0Ra^0,b^0,
但/-4">0且aR0,6Ho并不意味着a<0,且a<4瓦6W0,
故a<0,且a<46,6WO是/一4仍>0且中01片0的充分不必要条件,
即是函数〃力="3_办2+尔.,6€2有3个零点的充分不必要条件,故D正确.
故选:D.
3.(2024•宁夏银川三模)己知函数/3=/-7尤2+14%-4有3个零点X1,鼻(工<为<丁),有以下
四种说法:
①%>0
②W<4
③存在实数4,使得大,出,七成等差数列
④存在实数4,使得为,4,W成等比数列
则其中正确的说法有()种.
A.1B.2C.3D.4
【答案】C
【分析】由题意设g(x)=x3-7/+14x,根据g(x)=a,求导分析g(x)的单调性,进而数形结合分析,根
据g(x)=x[-曰+:可判断①,根据函数的极大值可判断②,根据三次函数的对称性可判断③,举
例可判断④.
【详解】由〃x)=0,得/一7/+14工=0,
设g(x)=x3-7/+14x,贝(jg<x)=3x2-14x+14=3
则g(x)的极小值为g,极大值为g
y
Jay=g^
对①,因为g(x)=x(x?-7x+14)=x[x-g[+:,
所以g>0,当且仅当x<0时,g(x)<0,所以占>0,①正确.
IJJ
(7—674-B、
对②,因为g(x)在^上单调递减,且8⑵二8⑸,
I33J
<7_尺、
所以g>g(4),所以七<4未必成立,②错误.
IJJ
对③,设°(x)=g<x)=3x2-14x+14,令"(x)=6x-14=0有x=g,则有gg+xj+gQ•-x)=2gg
故g(x)图象存在对称中心[,
所以存在实数a=g]:j,使得多,x?,X3成等差数列,③正确.
对④,因为g(l)=g(2)=g(4)=8,所以存在实数a=8,使得不,x2,马成等比数列,④正确.
故选:C.
4.(23-24高三上・云南・阶段练习)关于函数/(》)=4丁_3》-。,则下列说法正确的是()
A.函数在(-U)上单调递减
B.当a>0时,函数/(x)<0在(0,1)上恒成立
C.当。>1或”-1时,函数/(x)有2个零点
D.当■时,函数/(x)有3个零点,记为西,%,马,则%+々+退=0
【答案】D
【分析】利用导数求出函数单调性可得A错误;画出函数y=4d_3x的图象可求得BC错误,根据零点个
数可求得-1<a<1,令4x;-3x,=1(/=1,2,3)再利用三角函数值域以及倍角公式即可求得D正确.
【详解】对于A,因为函数"X)=12/-3,令/'(X)=0,贝!)x=±g;
当或时,f'(x)>0,此时函数/(X)单调递增,
当时,f\x)<0.此时函数/(x)单调递减,
作出函数/(x)的大致图象如图,故A错;
对于B,由A选项可知,易知/(0)=_a<0,/⑴=—,
又易知0<x<;时,函数/(x)单调递减,g<x<l时,函数/(x)单调递增;
当0<x<l时,若。<a<l,/(x)<0不一定成立,例如当时,>0,
所以当0<a<l,〃x)<0不一定成立,故B错;
对于C,方程/(x)=0的根即为V=。与函数y=4无3_3x的交点横坐标,
由A可知,函数了=4尤3-3%在x=-1■时取得极大值1,在x=g时取得极小值7;
作出函数>=4炉-3x的图象如图,
当。>1或。<-1时,函数/⑴有1个零点,故C错;
对于D,函数/(x)有3个零点,贝!|可得-且再,马,退
记4x”3x,=;C=l,2,3),
1冗5冗7冗
令工=8$9(0<夕<兀),贝[]4(cosO)3-3cose=cos38=5,所以3夕=§,不,彳,
-r-E3/I兀7157r八77t
于是演=cosq=cos—,x2=cos02=cos——,演=cos^=cos—,
兀5兀7兀(4兀3兀)5兀/4兀3711c4兀3兀5兀
M+X,+XR=cos—Fcos----Fcos——cos-----------+cos-------Fcos-----1------2cos—cos-------Fcos—
99999J999)999
,14兀5兀八
=2x—cos---bcos——=0,
299
故选:D.
【点睛】关键点点睛:本题关键在于将函数〃x)有3个零点国,Z,三的范围限定在(-1,1)上,再
x=cos3{0<0<兀)利用倍角公式即可得出结论.
二、多选题
5.(23-24高三上•安徽•阶段练习)已知三次函数/(x)="3+6x2+c(a>0,b,ceR),下列结论正确的是
()
A.当。=6=2时,/⑴单调递减区间为,j。]
B.当。=6=2时,/⑴单调递增区间为,
C.当。=-4。时,若函数“X)恰有两个不同的零点,则”3
a
D.当6=c=0时,〃x)>lnx恒成立,则a的取值范围为
【答案】ACD
【分析】利用导数研究"X)区间单调性判断A、B,由函数/(X)恰有两个不同的零点,则有一个极值为0,
易得=0或/(。)=。判断C;将不等式恒成立化为。>营恒成立,对右侧构造函数,应用导数求其
最大值即可判断D.
【详解】f(%)=a/+bx2+c(a>0,b,cGR),则=x(3ax+2b),
当a=b=2时/(x)=2x(3x+2),在区间上广⑺<0,
所以/(x)在[j。]上单调递减区间,A正确,B错误;
要使函数/(x)恰有两个不同的零点,则/(x)有一个极值为0,
由上分析知:。或〃0)=0,而/(。)=。时a=0,不满足题意;
所以c=_4a,有一空+竺一4。=0,化简可得2=3,C正确;
I27a29a2a
当6=c=0时/(x)>lnx恒成立,即a>与恒成立,
令/z(x)=学,贝(]"。)=匕等,故〃(&)=0,
XX
在(0,泥)上〃'(x)>o,以幻单调递增,在(我,+8)上1(%)<0,7z(x)单调递减,
;j7(X)max=〃(/)=],故。>[,D正确.
\,3e3e
故选:ACD
6.(23-24高三下•重庆沙坪坝•阶段练习)已知三次函数/(力=/+/+4+,有三个不同的零点
x1,x2,x3(x1<x2<x3),函数g(x)=/(x)T.则()
A.3ac<1
B.若%,%,%成等差数列,贝Uae(-l,0)u(0,l)
C.若g(x)恰有两个不同的零点"7,"(/<〃),则2〃?+"=-:
D.若g(x)有三个不同的零点4则才+考+后=片+片
【答案】ABD
【分析】对于A,由题意可得/''(工人。有两个不同实根,则由A>0即可判断;对于B,若占62户3成等差数
列,则/刑)=4-;1=2+£:9℃=0,从而结合即可判断;对于C,若g(x)恰有两个零点,则加
或〃必为极值点,分类讨论即可判断;对于D,由韦达定理即可判断.
【详解】f(x)=ax3+x2+cx+^,f'(x)=3ax2+2x+c,a*0,对称中心为1■”对A:因为了⑺
有三个零点,所以/(x)必有两个极值点,所以A=4-12ac>0,3ac<l,A正确;
对B,由玉,当成等差数列,及三次函数的中心对称性可知超=-4,
3a
所以〃6小;1可等二°,
\3a)27a
又ac<;,故2+/=9ac<3,所以孑<1,所以ae(-1,0)5。」),故B正确;
26
C:g(x)—0,即cix^+x2+ex—=0,
若g(x)恰有两个零点,则加或“必为极值点;
若加为极值点,则该方程的三个根为加,m,n,由一元三次方程的韦达定理可知:2m+«=--
a;
若〃为极值点,同理可得机+2"=-1,故C错;
a
1
玉+毛
%2+=4+/2+'3=----a--
对D:由韦达定理<
c
%]々+工2*3+工3、1=t,?+/2/3+‘3‘1=-
a
得(X]+x2+x3-2+x2x3+退再)=(%+芍+L-2(帮2+”3+V]),
即无;+x;+x;=『+/;+",故D正确.
故选:ABD.
【点睛】关键点点睛:判断C选项得关键是得出加或〃必为极值点,由此即可顺利得解.
三、填空题
7.(23-24高三上•黑龙江牡丹江•期末)函数有且只有3个零点,则实数。的取
值范围是.
【答案】0,2]
【分析】根据分段函数中各段函数的单调性,分成。>0,两种情况并结合导数进行讨论即可.
32
【详解】当〃〉0时,x>0时,f[x^=x-3ax+2f/,(x)=3x-3a,
当0<x<G时,/'(x)<0;当%时,
所以/(x)=d-3办+2在(0,单调递减,在(G,+8)单调递增,
所以当x=〃'时,/(x)=x3-3ax+2取最小值.
函数/(x)有且只有3个零点,又/(x)=2川-。在(-叫0]上单调递增,
所以/(x)=丁_3办+2,在(0,+功有两个零点且此时/(0)=2>0,
而〃x)=2印-。在(-8,0]上有一个零点,
如图,
所以/(夜)=-2°6+2<0,解得a>l,且/(O)=2-aNO,所以aV2.
所以W2.
32
当时,%>0时,/(x)=x-3ax+2f/,(%)=3x-3^>0,
故/(x)在(0,+。)上单调递增,且此时/⑼=2〉0,
又/(x)=2*-a>0在(-%0]上恒成立,所以此时不合题意.
综上,l<aV2,即ae(l,2].
故答案为:(1,2].
【点睛】方法点睛:已知函数零点个数求参数范围常用的方法:
(1)分离参数法:通常解法为从中分离出参数,然后利用求导的方法求出由参数构造的新函数的最值,根
据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数范围;
(2)分类讨论法:通常解法为结合单调性,先确定参数分类的标准,在每个小范围内研究零点的个数是否
符合题意,将满足题意的参数的各小范围并在一起,即为所求参数范围.
8.(2024高三下•全国•专题练习)已知a,6eR,函数/(x)=加+,+x+l(a<0)恰有两个零点,则0+6
的取值范围为.
【答案】,哈£|
【分析】根据导数判断单调性,结合零点和极值点求出6,构造函数,求导可得“+6的取值范围.
【详解】;/(力=/+凉+尤+1且”0,
.-.f'(x)^3ax2+2bx+l,A=4Z?2-12O!>0.
则方程/'(x)=0必有两个不等的实根不,Z.
2b]
设%1<x,贝!Jx+x=——,xx=—<0.
2一3xa23ai2
贝!I必有再<0</,且/'(再)=3办;+2bx1+1=0①.
当%<否或时,/'(工)<0;当%]〈TV/时,/'(工)〉0.
因此函数了=/(x)的单调递增区间为(占,乙),单调递减区间为(-8,占)和后,+8).
由于/⑼=1>0,若函数y=/(x)有两个零点,贝!!/&)=":+如2+石+1=0②.
3ax;+2bxi+1=0
联立①②得
ax[+bx;+$+1=0
32
令才=一<0,^g(t)=2t-2t-2t9贝!|Q+6=g«).
从而〃=2/+/="(2/+1)<0,解得,<—,•
因此g'(0=6/2_4f_2=2(3/_2%_l)=2(3,+l)«_l).
故当,<-g时,g'⑺>0,函数g⑺单调递增.
因此Q+b=g«)<g
故答案为:(――]
②三次函数的极值点
一、单选题
1.(2024•福建泉州•一模)已知再,%2,是函数/(x)=(xT)3-x两个极值点,则()
A.项+々=一2B.再+工2=1C./(再)+/(%2)=-2D./(再)+/(工2)=2
【答案】C
【分析】求出函数导数,解方程得出极值点,计算可判断选项.
【详解】r(x)=3(x-l)2-l,令f(x)=0,解得打2=1±[,
所以国+%=2,故AB不正确;
/(网)+/52)=|9J-1-Y+^Y]T+等=一2,故C正确D错误.
故选:C
2.(2024高三下•全国•专题练习)若函数/(x)=x(x+“y在x=l处有极大值,则实数”的值为()
A.1B.-1或-3
C.-1D.-3
【答案】D
【分析】借助极值点定义可得/⑴=。,即可得。=-1或。=-3,再分类进行讨论排除极小值情况即可得.
【详解】/〈X)=(x+a)2+2x(x+a)=(x+a)(3x+a),
贝!1有/''(1)=(1+。)(3+。)=0,解得。=-1或。=一3,
当a=-l时,/,(x)=(x-l)(3x-l),
则当xeg,11时,/[x)<0,当xe(l,+8)时,/(x)>0,
所以在gj上单调递减,在(1,+动上单调递增,
/'(x)在x=l处有极小值,不符合题意;
当a=_3时,/,(x)=(x-3)(3x-3)=3(x-l)(x-3),
当xe(-8,1)时,/,(x)>0,当xe(1,3)时,/'(x)<0,
所以在上单调递增,在(1,3)上单调递减,
/'(x)在x=l处有极大值,符合题意.
综上可得,a=-3.
故选:D.
3.(2024•新疆乌鲁木齐•二模)设演,是函数/(工)=X3+0?+工+1的两个极值点,若演+3尤?=-2,贝!|。=
()
A.0B.1C.2D.3
【答案】C
【分析】先求导,再结合已知条件与韦达定理即可求出结果.
【详解】由题意得了'(x)=3Y+2ax+l,又4%是函数的两个极值点,
则x„x2是方程3/+2ax+1=0的两个根,
,,2a1
故王+/=-y,X)X2--)
又再+3工2=-2,则再=-3%2-2,即中2=(-3苫2-2)无2=g,则々=-;,
则项=-1,所以%+%=-g-l=-等,解得。=2,
此时A=42-4x3xl=4>0.
故选:C.
4.(2024•全国,模拟预测)己知函数〃x)的导函数/'卜)=。+2乂/+》+机),若函数“X)有一极大值点
为-2,则实数小的取值范围为()
A.(-2,+8)B.(-4,-2]
C.D.(-<»,-2)
【答案】D
【分析】令g(x)=f+x+加且g(x”0恒成立,根据/(x)的极值点得到矛盾,g(x)有两个不同的零点,
利用三次函数性质判断了(x)单调性,进而求参数范围.
【详解】由题意/'(xha+zXY+x+M),令g(x)=x2+x+m,
若g(x)20恒成立,易知:当xe(—e,—2)时乙(x)40,当xe(-2,+a5)时/⑺皿
所以-2是的极小值点,不合题意,故g(x)有两个不同零点.
设g(x)的两个零点分别为再广2(玉<%),则。(x)=(xf)(x+2)(x-X2),
结合三次函数的图象与性质知:玉<-2<z,
在(一8,3)、(-2,尤2)上/'(0<0,4X)单调递减,在(再,-2)、(尤2,+8)上/'(》)>0,/(X)单调递增,-2
是〃尤)的极大值点,符合题意,
此时需g(-2)=2+7“<0,得加<-2,所以实数加的取值范围为
故选:D.
5.(2024•河北秦皇岛•三模)已知0是函数/(》)=X3+0?+1的极大值点,贝壮的取值范围为()
A.(-«,0)B.(0,+e)C.D.
【答案】A
【分析】分类讨论。<0、。=0与。>0三种情况,结合导数与极值点的定义即可得解.
【详解】因为/(X)=/+办2+],所以/(%)=312+2办=x(3x+2a),
令/(x)=0,可得『=0或.=号,
S-y>0,即a<0时,
令尸(x)>0,得x<0或x>-与;令/'(x)<0,得0<x<T;
所以“X)在(-8,0),上单调递增,在上单调递减,
所以x=0是函数/(x)的极大值点,满足题意;
当一三=0,即4=0时,/'(x)=x(3x+0)20恒成立,
则/(x)在R上单调递增,没有极值点,不满足题意;
3-y<0,即a>0时,
令尸(x)>0,得x<_g或》>0;令/(x)<0,得T<x<0;
所以〃x)在「哈-7:(0,+功上单调递增,在上单调递减,
所以x=0是函数/(x)的极小值点,不满足题意;
综上,a<0,即。的取值范围为(-叫0).
故选:A.
6.(2024•云南大理•模拟预测)若加为函数〃X)=7"(X-7")2(W-X)(其中加*0)的极小值点,贝I](
A.m>n>0B.m<n<0
Cc.mn>m2D.mn<m2
【答案】C
【分析】加=〃时/(x)为单调函数,无极值点不符合题意;令/'(x)=0有两根为x或"二产,分
加>0、m<。讨论,根据加为极小值点需满足的条件,结合不等式性质可得答案.
【详解】若加=〃,则〃%)=-巩工-加)3为单调函数,无极值点,不符合题意,故加
由于/'(工)=加(工一冽)(一3%+加+2〃),且加故/'(x)=0有两根为x=加或%=个」
①当用>0时,若加为极小值点,则需满足:加〈竺詈,故有0〈加〈力,
可得加〃>m2;
②当机<0时,若机为极小值点,则需满足:拉〉T^,故有:0>加>〃,
可得mn>m2.
故A,B选项错误,综合①②有:mn>m2.
故选:C.
【点睛】关键点点睛:解题的关键点是根据加为极小值点得到九〃的关系再结合不等式的性质解题.
7.(23-24高三下•四川绵阳•开学考试)若函数一加h-1的两个极值点都大于2,
则实数冽的取值范围是()
A.(-co,-5)U(-5,-4]B.(-oo,-4]C.(-co,-2]D.(-5,-4)
【答案】D
【分析】由题,f(x)=x2+(zn-2)x+(5-,则方程/'(x)=0的两根都大于2,由根的分布知识可
得答案.
【详解】f(x)=x2+(m-2)x+(5-m),对于方程/'(x)=0,
△=(〃7-2)~-4(5-加)>0n加e(-co,-4)U(4,+oo)
设方程两根为三,9,由韦达定理,
%%=2—m,x1x2=5-m.
因〃X)的两个极值点都大于2,则方程/'(X)=0的两根都大于2,
[xi+x2>4
则|(xj-2)(X2-2)=再%2—2(再+x2)+4>0
(2-m>4__
=>X/、=>—5<m<—2.
[5—加一2(2—加)+4>0
结合加G(-8,-4)U(4,+00),可得加£(-5,-4),
故选:D
8.(2024•全国•模拟预测)设项用为函数/(x)=x(x-2)(—〃)(其中〃>0)的两个不同的极值点,若不
等式/(再)+/(马”0成立,则实数。的取值范围为()
A.[1,4]B.(0,4]C.(0,1)D.(4,+oo)
【答案】A
【分析】导函数为二次函数,为户2为对应的一元二次方程的两根,由/(再)+/(工2)20,代入函数解析式,
结合韦达定理化简,可解出实数。的取值范围.
【详解】因为/(x)=x(x-2)(x-a),所以广(x)=3x2-2(2+a)x+2a.
A=4(a?—2a+4)〉0,
2(2+67)
又函数/(X)有两个不同的极值点玉,三,所以•X]+%=3,
2a
X1X2•
解法一:由/(须)+/(%2)2。,得x;+W-(a+2乂x:+x;)+2a(X]+x2)N0,
2
即(X]+X2)](x1+x2)-3x1x2]-(a+2)(再+%)?-2xtx2+2a(x]+x2)>0(*).
将西+乙广论的值代入(*)式,得/一5a+4V0,解得14.W4,
故选:A.
解法二:函数>="3+履(〃工0)为奇函数,图象的对称中心为(0,0),
贝!I函数y=Q(x-次丫+左(x-加)+〃图象的对称中心为(加,几)
设g(x)-+bx2+cx+d=—加丫+左(x-m)+〃,
a(x—加丫+左(1—加)+〃=-3amx2+(3am2+k^x+^n-am3-kmj,
-3am=b
比较系数,有<3a/+左二。,
n-am3-km=d
bb22b3be(b\
解得加=—,k=c---,n=--------+a=g\----
3a3a27a173a{3aJ
所以函数g(x)=/+bx2+cx+d(aw0)图象的对称中心为
即若〃X)存在两个相异的极值点%三,则其对称中心为点(再,〃再))和点(尤2,/5))的中点,即
〃西)+/5)=于[再+%]
由题设得即(已受)0,即/(丁10,
a>0,
所以<。+2(。+22)[。+2°]>0解得I""""。
故选:A.
二、多选题
9.(23-24高三上•全国•开学考试)已知函数〃幻=;尤3+办2+工的两个极值点分别为不代,若过点
伞,〃西))和8伍,小))的直线/与坐标轴围成三角形面积为点,则直线/方程为()
16c16,
A.y----x+2B.y=---X—L
33
161ci
C.y=--—x+lD.y=-3x+1
【答案】BC
【分析】由题意/(X)有两个不同的零点,则A>o求参数a范围,再根据卜:=:咐二代入〃国)、“再)
x2=-2ax2-1
确定已知点所在直线,进而求截距并列方程求a值.
【详解】由题意/'⑴=/+2〃%+1有两个不同零点,
贝!M=4〃2—4〉0,所以/>1,即或”―1,
由x;+2axi+1=0即x;=-2ax1-1
x;+2ax2+1=0=—2〃工2—1
/(项)=g1;++$=g$(_2q』-1)+aXy+x1
aa,、八22/1\a
=yxi2+]玉=§(_2办]-1)+-^=-(1-a2,
同理有=-力卜,一],
所以(再卜2J"?))均在了=:(1-">-三上,
4-y=|(l-a2)x--^=0,则x二°;八,
j31口一a)
令x=0,贝!lv=—|,
则直线/与坐标轴围成三角形面积S=(x即三/
22(1-a)I3J323(1-(
即9(1-4)=±8。2,
33
综上,q=3,a2=-3,a3=~r=^&=一隹,
A/17717
因为即a>l或〃<一1,故q=3,a2=-3,得y=—gx±l,
故选:BC
10.(23-24高二下•山西晋城•阶段练习)函数/■(x)=1x4-6x2+cx有三个不同极值点国,X2,X3,且
4
ce[-l,0).则()
A.6>次B.%]2+xf+>3-^2
C.x;+*+石的最大值为3D.工也当的最大值为1
【答案】BCD
【分析】选项A可根据求导后分析单调性,得到g(x)的最小值大于1恒成立可得;选项B可由
(X]+3+工3'=0分析求出;选项C可由x;+x;+x;=-2bxx-c-1bx1-c-2bx3-c=一3c及ce[-1,0)求出;
选项D可由丁-2bx+c=(x-x1)(x-x2)(x-x3)^[Ix1x2x3=-c求出;
【详解】对于A:/(工)=9,-#+cx有三个不同极值点占,%,£,
贝!|f'(x)=x3-2bx+c=0有三个不等实根为国,马,%,贝!Ix3-2bx=-c定有三个解.
设g(x)=x3-2bx=g'(x)=3x2-2b,
当640,g,(x)=3x2-26N0恒成立,
得g(x)单调递增,x3-2to=一c不会有三个解,
所以,>0,g<x)=3/-26=0=x=±J竺,
得g(x)在单调递增.
+2b总>1,得6>述,故A错误;
即g
V34
对于D:设-2bx+°=(%一玉)(1_%2)(%一%3)
32XXXXXXXX
=X-(玉+x2+X3)X+(西12+13+23)~\23
故项+工2+工3=0,再%2+%入3+%2%3=一2人,%入2%3=一。,故再工2%3^(°,",故D正确;
2
对于B:又(再+x2+x3)=x;+xl+xf+2X1X2+2x^3+2x2x3=0
x1+xI+xj=-(2x^2+2X/3+2X2X3)=4b>3y/2,故B正确;
对于C:又x:+2尻1+c=0,只+26工2+0=0,X?+26x3+0=0,
贝||x:+%2+%;=—2bxi—c—2bx2—c—2bX3—c——3c,
又ce[T,O),放-3ce(0,3],
X:+只+X:的最大值为3,故C正确.
故选:BCD
【点睛】关键点点睛:本题A选项关键在于由导数分析单调性,得到g(x)的最小值大于1恒成立从而得到
6的范围;选项BCD根据方程根的特征求解.
11.(2024・河南信阳•模拟预测)已知函数/(X)=2X3-3X2-12X,项,%e(%")且满足"xj=/("),
f(x2)=f(m)>对任意的xe[加,向恒有/(")4/耳)4有("),且与为y=/'(%)的极值点,则下列等式成立
的是()
A.X[+x2=2x0B.2(x2-xj=n-m
C.3再=2X2+mD.3X2-xx=2n
【答案】ABD
【分析】根据给定条件,可得%,三分别为函数/(无)的极大值点和极小值点,由此求出占户2,机,”,再逐项
判断即可得解..
【详解】由/(x)=2x3-3x2-12x,求导得/'(x)=6x?-6x-12=6(x+l)(x—2),
当x<-l或x>2时,r(x)>0,当-l<x<2时,f\x)<0,
函数/(x)在(-叫-1),(2,+8)上单调递增,在(-1,2)上单调递减,
因此当x=-1时,“乃取得极大值〃T)=7,在x=2时,/⑴取得极小值〃2)=-20,
对任意的xe[加,司恒有/⑹/(x)1nhi=/(w),/(xL=/(〃),
又当占,电€("〃)且满足〃再)=/("),又无2)=/⑻,
则占凡分别为函数/(X)的极大值点和极小值点,
7
则玉=一1/2=2,由/($)=/(〃),得2"—3/—12〃=7,即(〃+1)2(2〃—7)=0,解得〃=,,
由/(工2)=/(加),#2m3-3m2-12m=-20,即(加一2『(2加+5)=0,解得加二一"|,
对于A,由>=6——61-12,求导得了=12%-6,显然x是歹'=12%-6的变号零点,
即/=5,占+々=1=2%,A正确;
对于B,2(X2-x1)=6,n-m=^-(-^)=6,B正确;
53
对于C,3^=—3,2X2+//i=4――=—,C错误;
对于D,3x2-xl=6-(-1)=7=2H,D正确.
故选:ABD
12.(2024・山西太原•三模)己知%,是函数/■(》)=苫3+鹏+〃(加<0)的极值点,若/(%)=/(王)(玉,
则下列结论正确的是()
A./(x)的对称中心为(0,")B./(-占)>/(再)
C.2x1+x2=0D.x{+x2>0
【答案】AC
【分析】利用〃0+x)+〃0-x)=2",可判断A;令分(力=0,解得x,代入/(f)-/(再)可判断B;利
用导数判断出了=〃x)的单调性并求出极值点,结合图像分情况由〃马)=〃网)(工尸乙)解出入2,可得
2再+%=0可判断C;利用C选项,若再=样,9=-2?,得出国+工2<0可判断D.
【详解】对于A,因为f^0+x^+f^0-x^=x3+mx+n-x3-mx+n=2n,
所以/(x)的对称中心为(0,〃),故A正确;
对于B,f'(x)=3x2+m,令/(x)=0,解得工=±巨,
/(一百)一/(%)=.X:-mxx+〃_%:_mxi-n
/(一七)一/(再)=-xf-mxx+〃_%:_mx{-n
因为加<0,所以<0,可得/'(一项)</(再),
故B错误;
对于C,令/'(x)=0,解得x=±.-m
当x>9或x<-।子时,r(x)>0,y=/(x)是单调递增函数,
当一—-—<x<।子时,r(x)<o,v=/a)是单调递减函数,
所以歹=/("在"=—旧时有极大值,在x)三时有极小值,
如下图,当国=-[时,若〃X2)=/(xJ(x尸X2),贝!!
/(石)―/(%2)=%:+mXl+〃一£一加9一几=(%—%2乂%;+X1X2+%;+初)=°,
可得工:+国马+考+加=0,即(一营七+工;+m=0,解得马=斐区,
当石=j子时'如下图,若〃x2)=/a)aN/),则
mx
/(%)一/(%)=X:+\+拉一只-mx2一〃=(再一12乂X;+玉入2+X;+机)=0,
可得工;+玉工2+工;+加=°,即于+^^^X2+X;+加=0,解得々二_2';加,
所以2芭+々=°;
m
综上所述,2玉+%=0,故C正确;
对于D,由C选项可知,若无]=
故选:AC.
【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是利用导数研究函数的单调性和极值点.
13.(23-24高三上•山西临汾•阶段练习)已知曲线+l在点(1J⑴)处的切线斜率为3,
且X是>=/(x)的极值点,则函数的另一个极值点为.
【答案】-2
【分析】对函数求导,结合已知有了'(l)=3+2a+b=3,且d3=g+++6=°,求得”=21=-4,再根
据导数的符号判断单调区间,进而确定另一个极值点即可.
【详解】由题设仆)=3/+2姓+6,贝1)/3=3+2“+b=3,且/''0=。+++6=0,
所以a=2,6=—4,即/'(x)=3/+4x-4=(3x_2)(x+2),
当》€(-8,-2)11(才+8),/'(x)>0,则(-oo,-2)q,+8)上y=/(x)递增;
当xe(-2,令,r(x)<0,则(-2,令上y=〃x)递减;
所以x=-2、x=(都是j=/(x)的极值点,故另一个极值点为x=-2.
故答案为:-2
14.(2024•云南•一模)已知/(x)=:x3-3办?+8办-100在(2,6)上只有一个极值点,则实数。的取值范围
8
327
【答案】
8?56
【分析】求导,分离参数,转化为函数交点个数求解即可.
【详解】因为〃力=:尤3一3加+8办-100在(2,6)上只有一个极值点,
O
则r⑺=_6"+8。=0在(2,6)上有唯一解,且左右函数值异号.
O
日口2
即8一--X---,
36x-8
令6X-8=/£(4,28),
易知8(。="亍在(4,8)单调递减,在(8,28)单调递增,
且g(4)=4++20,g(28)=28+*竽
(20+16)+16^,解得
36V7336(7)856
327、
故答案为:.
56;
15.2024•江苏南京・二模)已知函数/(x)=j?-G+l(qeR)的两个极值点为多,々(占<x?),记J(xj),
C(%,7(
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