2018-2019学年高中数学人教A版选修2-2学案:一 导数及其应用 Word版含解析
2018-2019学年高中数学人教A版选修2-2学案:一 导数及其应用 Word版含解析第5页

  (x)恰好有两个不同的零点,则f(1)=0或f(2)=0,解得a=5或a=4.

  2.已知函数f(x)=ax2+1(a>0),g(x)=x3+bx.

  (1)若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)在它们的交点(1,c)处具有公共切线,求a,b的值;

  (2)当a=3,b=-9时,若函数f(x)+g(x)在区间[k,2]上的最大值为28,求k的取值范围.

  解:(1)因为f(x)=ax2+1,所以f′(x)=2ax,所以f′(1)=2a.

  又f(1)=c=a+1,所以f(x)在点(1,c)处的切线方程为y-c=2a(x-1),

  即y-2ax+a-1=0.

  因为g(x)=x3+bx,所以g′(x)=3x2+b,

  所以g′(1)=3+b.

  又g(1)=1+b=c,

  所以g(x)在点(1,c)处的切线方程为y-(1+b)=(3+b)(x-1),

  即y-(3+b)x+2=0.

  依题意知3+b=2a,且a+1=1+b,即a=3,b=3.

  (2)记h(x)=f(x)+g(x).当a=3,b=-9时,

  h(x)=x3+3x2-9x+1,h′(x)=3x2+6x-9.

  令h′(x)=0,得x1=-3,x2=1.

  h(x)与h′(x)在(-∞,2]上的变化情况如下:

  

x (-∞,-3) -3 (-3,1) 1 (1,2) 2 h′(x) + 0 - 0 + h(x)  28  -4  3   由此可知:

  当k≤-3时,函数h(x)在区间[k,2]上的最大值为h(-3)=28;

  当-3

  因此,k的取值范围是(-∞,-3].

  主题4 利用导数研究不等式恒成立问题

 已知函数f(x)=x3+ax+b(a,b∈R)在x=2处取得极小值-.

  (1)求函数f(x)的增区间;

  (2)若f(x)≤m2+m+对x∈[-4,3]恒成立,求实数m的取值范围.

  【解】 (1)由已知得f(2)=-,f′(2)=0,又f′(x)=x2+a,所以+2a+b=-,4+a=0,解得a=-4,b=4,则f(x)=x3-4x+4.令f′(x)=x2-4>0,得x<-2或x>2,所以函数f(x)的增区间为(-∞,-2),(2,+∞).

  (2)f(-4)=-,f(-2)=,f(2)=-,f(3)=1,则当x∈[-4,3]时,f(x)的最大值为,故要使f(x)≤m2+m+对x∈[-4,3]恒成立,只要≤m2+m+,解得m≥2或m≤-3.所以实数m的取值范围是(-∞,-3]∪[2,+∞).