(2012•道里区二模)设函数f(x)=13x3−ax2−ax,g(x)=2x2+4x+c.

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  • 解题思路:(1)利用反证法:根据f(x)的解析式求出f(x)的导函数,假设x=-1时f(x)取得极值,则把x=-1代入导函数,导函数值为0得到a的值,把a的值代入导函数中得到导函数在R上为增函数,没有极值与在x=-1时f(x)取得极值矛盾,所以得到f(x)在x=-1时无极值;

    (2)把a=-1代入f(x)确定出f(x),然后令f(x)与g(x)相等,移项并合并得到c等于一个函数,设F(x)等于这个函数,G(x)等于c,求出F(x)的导函数,令导函数等于0求出x的值,利用x的值讨论导函数的正负得到F(x)的单调区间,进而得到F(x)的极大值和极小值,函数f(x)与g(x)的图象有两个公共点,则函数F(x)与G(x)有两个公共点,根据F(x)的极大值和极小值写出c的取值范围即可.

    (1)由题意f′(x)=x2-2ax-a,

    假设在x=-1时f(x)取得极值,则有f′(-1)=1+2a-a=0,∴a=-1,

    而此时,f′(x)=x2+2x+1=(x+1)2≥0,函数f(x)在R上为增函数,无极值.

    这与f(x)在x=-1有极值矛盾,所以f(x)在x=-1处无极值;

    (2)令f(x)=g(x),则有[1/3]x3-x2-3x-c=0,∴c=[1/3]x3-x2-3x,

    设F(x)=[1/3]x3-x2-3x,G(x)=c,令F′(x)=x2-2x-3=0,解得x1=-1或x=3.

    列表如下:

    由此可知:F(x)在(-3,-1)、(3,4)上是增函数,在(-1,3)上是减函数.

    当x=-1时,F(x)取得极大值F(−1)=

    5

    3;当x=3时,F(x)取得极小值

    F(-3)=F(3)=-9,而F(4)=−

    20

    3.

    如果函数f(x)与g(x)的图象有两个公共点,则函数F(x)与G(x)有两个公共点,

    所以−

    20

    3<c<

    5

    3或c=-9.

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的单调性;函数的零点与方程根的关系;函数在某点取得极值的条件.

    考点点评: 此题考查学生会利用导函数的正负确定函数的单调区间,会根据函数的增减性得到函数的极值,掌握函数的零点与方程根的关系,是一道中档题.