5.若函数f(x)=2x3-6x+k在R上只有一个零点,求常数k的取值范围.
解 f(x)=2x3-6x+k,
则f′(x)=6x2-6,
令f′(x)=0,得x=-1或x=1,
可知f(x)在(-1,1)上是减函数,
f(x)在(-∞,-1)和(1,+∞)上是增函数,
f(x)的极大值为f(-1)=4+k,
f(x)的极小值为f(1)=-4+k.
要使函数f(x)只有一个零点,
只需4+k<0或-4+k>0(如图所示),
即k<-4或k>4.
∴k的取值范围是(-∞,-4)∪(4,+∞).
易错点 对函数取极值的充要条件把握不准
6.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1处取极值10,求f(2)的值.
易错分析 应注意f′(x0)=0是可导函数f(x)在x=x0处有极值的必要不充分条件.如函数f(x)=x3,f′(x)=3x2,尽管f′(0)=0,但由于f(x)是增函数,故f(x)在x=0处不存在极值.所以应对所得结果进行检验.
解 f′(x)=3x2+2ax+b.
由题意,得即
解得或
当a=4,b=-11时,令f′(x)=0,得x1=1,x2=-.
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
x - 1 (1,+∞) f′(x) + 0 - 0 + f(x) 极大值 极小值 显然函数f(x)在x=1处取极小值,符合题意,此时f(2)=18.
当a=-3,b=3时,f′(x)=3x2-6x+3=3(x-1)2≥0,
∴f(x)没有极值,不符合题意.