2019-2020学年北师大版选修2-2 函数的极值与导数 学案
2019-2020学年北师大版选修2-2    函数的极值与导数   学案第3页

由f′(x)<0可得1<x<3(x<0舍去).

∴函数f(x)的单调递增区间为(0,1)和(3,+∞),单调递减区间为(1,3).

(3)由(2)可知函数f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,3)上单调递减,在(3,+∞)上单调递增.

且当x=1和x=3时,f′(x)=0.

∴f(x)的极大值为f(1)=6ln 1+1-8+b=b-7,

f(x)的极小值为f(3)=6ln 3+9-24+b=6ln 3+b-15.

∵当x充分接近0时,f(x)<0,当x充分大时,f(x)>0,

∴要使f(x)的图象与x轴正半轴有且仅有三个不同的交点,只需

∴b的取值范围是7<b<15-6ln 3.

反思与感悟 解决参数问题时,要结合函数的图象,同时准确理解函数极值的应用.

跟踪训练2 设函数f(x)=x3+bx2+cx+d(a>0),且方程f′(x)-9x=0的两个根分别为1,4,若f(x)在(-∞,+∞)内无极值点,求a的取值范围.

解 因为a>0,所以"f(x)=x3+bx2+cx+d在(-∞,+∞)内无极值点"等价于"f′(x)=ax2+2bx+c≥0在(-∞,+∞)内恒成立".

由f′(x)-9x=0(即ax2+(2b-9)x+c=0)的两实数根分别为1,4,可得故2b=9-5a,c=4a.

所以对于一元二次方程ax2+2bx+c=0,Δ=(2b)2-4ac=9(a-1)(a-9).不等式ax2+2bx+c≥0在(-∞,+∞)内恒成立等价于解得1≤a≤9.易验证a=1与a=9均满足题意,故a的取值范围是[1,9].

题型三 函数极值的综合应用

例3 已知函数f(x)=-x3+x2-2x(a∈R),若过点可作函数y=f(x)图象的三条不同切线,求实数a的取值范围.