已知函數(shù)f(x)=x3-x2+ax-a(a∈R).
(1)當(dāng)a=-3時(shí),求函數(shù)f(x)的極值.
(2)若函數(shù)f(x)的圖象與x軸有且只有一個(gè)交點(diǎn),求a的取值范圍.
(1) 當(dāng)x=-1時(shí),函數(shù)f(x)取得極大值為f(-1)=--1+3+3=,
當(dāng)x=3時(shí),函數(shù)f(x)取得極小值為f(3)=×27-9-9+3=-6.
(2) (0,+∞)
(1)當(dāng)a=-3時(shí),f(x)=x3-x2-3x+3.
f'(x)=x2-2x-3=(x-3)(x+1).
令f'(x)=0,得x1=-1,x2=3.
當(dāng)x<-1時(shí),f'(x)>0,
則函數(shù)在(-∞,-1)上是增函數(shù),
當(dāng)-1<x<3時(shí),f'(x)<0,
則函數(shù)在(-1,3)上是減函數(shù),
當(dāng)x>3時(shí),f'(x)>0,
則函數(shù)在(3,+∞)上是增函數(shù).
所以當(dāng)x=-1時(shí),函數(shù)f(x)取得極大值為f(-1)=--1+3+3=,
當(dāng)x=3時(shí),函數(shù)f(x)取得極小值為f(3)=×27-9-9+3=-6.
(2)因?yàn)閒'(x)=x2-2x+a,
所以Δ=4-4a=4(1-a).
①當(dāng)a≥1時(shí),則Δ≤0,∴f'(x)≥0在R上恒成立,所以f(x)在R上單調(diào)遞增.
f(0)=-a<0,f(3)=2a>0,所以,當(dāng)a≥1時(shí)函數(shù)的圖象與x軸有且只有一個(gè)交點(diǎn).
②a<1時(shí),則Δ>0,∴f'(x)=0有兩個(gè)不等實(shí)數(shù)根,不妨設(shè)為x1,x2(x1<x2),∴x1+x2=2,x1·x2=a,

x
(-∞,x1)
x1
(x1,x2)
x2
(x2,+∞)
f'(x)
+
0
-
0
+
f(x)

極大值

極小值

-2x1+a=0,∴a=-+2x1,
∴f(x1)=-+ax1-a
=-+ax1+-2x1
=+(a-2)x1
=x1[+3(a-2)],
同理f(x2)=x2[+3(a-2)].
∴f(x1)·f(x2)=x1x2[+3(a-2)][+3(a-2)]=a(a2-3a+3).
令f(x1)·f(x2)>0,解得a>0.
而當(dāng)0<a<1時(shí),f(0)=-a<0,f(3)=2a>0.
故0<a<1時(shí),函數(shù)f(x)的圖象與x軸有且只有一個(gè)交點(diǎn).
綜上所述,a的取值范圍是(0,+∞).
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