已知函数f(x)=x3-x2+ax+b.

1个回答

  • 解题思路:(1)由

    2

    1

    f(x)

    x

    2

    dx

    =

    2

    1

    (x−1+

    1

    x

    )dx

    ,利用定积分公式能求出结果.

    (2)f′(x)=3x2-2x+a,由f′(1)=1+a=0,解得a=-1.从而得到f(x)=x3-x2-x+b,由此利用函数f(x)只有一个零点能求出b的取值范围.

    (3)由f′(x)=3x2-2x+a,函数f(x)在区间(-2,2)上不是单调函数,知3x2-2x+a=0在R上有两个不相等的实根,且在(-2,2)至少有一个根,由此能求出a的取值范围.

    (1)∵f(x)=x3-x2+ax+b,a=1,b=0,

    ∫21

    f(x)

    x2dx

    =

    ∫21(x−1+

    1

    x)dx

    =([1/2x2−x+lnx)

    |21]

    =ln2+[1/2].

    (2)f′(x)=3x2-2x+a,

    由f′(1)=1+a=0,解得a=-1.

    ∴f(x)=x3-x2-x+b,

    f′(x)=3x2-2x-1

    =3(x-1)(x+[1/3]),

    ∴当x<-[1/3]时,f′(x)>0,f(x)是增函数;

    当-[1/3]<x<1时,f′(x)<0,f(x)是减函数.

    当x>1时,f′(x)>0,f(x)是增函数.

    ∵f(-[1/3])=[5/27]+b,f(1)=-1+b,

    ∴函数f(x)只有一个零点,

    ∴[5/27+b<0,或-1+b>0,

    解得b的取值范围是(-∞,-

    5

    27])∪(1,+∞).

    (3)∵f′(x)=3x2-2x+a,

    函数f(x)在区间(-2,2)上不是单调函数,

    ∴3x2-2x+a=0在R上有两个不相等的实根,

    且在(-2,2)至少有一个根,

    ∴△=4-12a>0,解得a<[1/3].

    由∃x∈(-2,2),使得:3x2-2x+a=0,

    知a=-3x2+2x,∴-16<a≤

    1

    3,

    综上所述,a的取值范围是(-16,[1/3]).

    点评:

    本题考点: 微积分基本定理;利用导数研究函数的极值.

    考点点评: 本题考查定积分的求法,考查满足条件的实数的取值范围的求法,解题时要认真审题,仔细解答,注意导数性质、零点性质、等价转化思想的合理运用.