已知函数f(x)=x3+ax2+x+1,a∈R.

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  • 解题思路:(1)先求函数f(x)的导函数,再根据函数f(x)在x=-1处取得极值得到f'(-1)=0,解方程即可;

    (2)先求出f′(x)=0的值,再讨论满足f′(x)=0的点附近的导数的符号的变化情况,来确定极值,发现极值都大于零,从而函数f(x)有零点且只有一个,又函数f(x)在[-2,-1]上连续,且f(-1)=1>0,f(-2)=-1<0,所以函数f(x)的零点介于-2和-1之间.

    (3)讨论a的值,在函数的定义域内解不等式fˊ(x)>0和fˊ(x)<0,求出单调区间即可.

    (1)f'(x)=3x2+2ax+1

    因为函数f(x)在x=-1处取得极值所以f'(-1)=0

    解得a=2

    (2)由(1)知f(x)=x3+2x2+x+1f'(x)=3x2+4x+1

    令f'(x)=3x2+4x+1=0解得x=−1,x=−

    1

    3

    从上表可以看出f(x)极小值=

    23

    27>0 ,f(x)极大值=1>0,

    所以函数f(x)有零点且只有一个

    又函数f(x)在[-2,-1]上连续,且f(-1)=1>0,f(-2)=-1<0,所以函数f(x)的零点介于-2和-1之间.

    (3)f'(x)=3x2+2ax+1△=4a2-12=4(a2-3)

    当a2≤3,即−

    3<a<

    3时,△≤0,f'(x)≥0,所以函数f(x)在R上是增函数

    当a2>3,即a>

    3或a<−

    3时,△>0,解f'(x)=0得两根为x1=

    −a−

    a2−3

    3,x2=

    −a+

    a2−3

    3(显然x1<x2

    当x∈(-∞,x1)时f'(x)>0;x∈(x1,x2)时f'(x)<0;x∈(x2,+∞)时f'(x)>0

    所以函数f(x)在(−∞,

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的单调性;函数的单调性及单调区间;函数的零点;函数在某点取得极值的条件.

    考点点评: 本题主要考查了利用导数研究函数的单调性,以及函数的零点和函数在某点取得极值的条件,属于基础题.