由y′=0得x=1,由=0得x=0或x=2
当x变化时,y′、y的变化情况如下表:
x (-∞,0) 0 (0,1) 1 (1,2) 2 (2,+∞) y′ - 不存在 + 0 - 不存在 + y 极小值 极大值 极小值 ∴当x=0时,y极小值=0;当x=1时,y极大值=1;
当x=2时,y极小值=0.
类题演练2
若f(x)=x3+3ax2+3(a+2)x+1有极大值和极小值,求a的取值范围.
解:f(x)为三次函数,f′(x)为二次函数,要使f(x)既有极大值又有极小值,需f′(x)=0有两个不相等的实数根,从而有Δ=(2a)2-4(a+2)>0,解得a<-1或a>2.
∴a的取值范围是(-∞,-1)∪(2,+∞)
变式提升2
如果函数f(x)=ax3+bx2+cx+d满足b2-3ac<0,a≠0,
求证:函数f(x)无极值.
证明:f′(x)=3ax2+2bx+c
当a>0时,
∵Δ=4b2-12ac<0
∴f′(x)>0恒成立,f(x)在(-∞,+∞)内单调递增,f(x)无极值.
当a<0时,∵Δ=4b2-12ac<0
∴f′(x)<0恒成立,f(x)在(-∞,+∞)内单调递减,f(x)无极值.
类题演练3
已知函数f(x)=x3-ax2+bx在x=+1处有极小值-1,试确定a、b的值,并求f(x)的单调区间.
解:由解得
∴f(x)=x3-x2-x,
∴f′(x)=3x2-2x-1.
由f′(x)>0,得x<或x>1;由f′(x)<0,
得-<x<1.
∴函数f(x)的单调递增区间是(-∞,-)和(1,+∞),单调递减区间是(-,1).
变式提升3
设a<0
证明:f(x)=取得极大值和极小值的点各1个.
证明:f′(x)=,令f′(x)=0,即ax2+2bx-a=0,①.
∵Δ=4b2+4a2>0,∴方程①式有两个不相等的实根,记为x1、x2,不妨设x1<x2,则