對(duì)于三次函數(shù)f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)有如下定義:
定義(1):設(shè)f″(x)是函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)數(shù)f′(x)的導(dǎo)數(shù),若方程f″(x)=0有實(shí)數(shù)解x0,則稱點(diǎn)(x0,f(x0))為函數(shù)y=f(x)的“拐點(diǎn)”;
定義(2):設(shè)x0為常數(shù),若定義在R上的函數(shù)y=f(x)對(duì)于定義域內(nèi)的一切實(shí)數(shù)x,都有f(x0+x)+f(x0-x)=2f(x0)成立,則函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)(x0,f(x0))對(duì)稱.
己知f(x)=x3-3x2+ax+2在x=-1處取得極大值.請(qǐng)回答下列問題:
(1)當(dāng)x∈[0,4]時(shí),求f(x)的最小值和最大值;
(2)求函數(shù)f(x)的“拐點(diǎn)”A的坐標(biāo),并檢驗(yàn)函數(shù)f(x)的圖象是否關(guān)于“拐點(diǎn)”A對(duì)稱.
解:(1)f′(x)=3x
2-6x+a
∵f(x)=x
3-3x
2+ax+2在x=-1處取得極大值
∴f′(-1)=0
∴a=-9 …(2分)
∴f(x)=x
3-3x
2-9x+2
∴f′(x)=3(x+1)(x-3)=0知x=-1或x=3…(3分)
當(dāng)x變化時(shí),f(x)變化如下:
x | (-∞,-1) | -1 | (-1,3) | 3 | (3,+∞) |
f′(x) | + | 0 | - | 0 | + |
f(x) | 增 | 7 | 減 | -25 | 增 |
又f(0)=2,f(4)=-18
∴f(x)
min=-25,f(x)
max=2 …(6分)
(2)由(1)知f′(x)=3x
2-6x-9,∴f″(x)=6x-6 …(8分)
由f″(x)=0,即6x-6=0,∴x=1,
又f(1)=-9,
∴f(x)=x
3-3x
2-9x+2的“拐點(diǎn)”A的坐標(biāo)是(1,-9)…(10分)
∵f(1+x)+f(1-x)=-18,2f(1)=-18
∴由定義(2)知:f(x)=x
3-3x
2-9x+2的圖象關(guān)于點(diǎn)A(1,-9)對(duì)稱…(12分)
分析:(1)求導(dǎo)函數(shù),利用f(x)=x
3-3x
2+ax+2在x=-1處取得極大值,求出a的值,確定函數(shù)的單調(diào)性,從而可求f(x)的最小值和最大值;
(2)利用函數(shù)f(x)的“拐點(diǎn)”的定義,可求A的坐標(biāo),利用定義(2),即可求得結(jié)論.
點(diǎn)評(píng):本題考查一階導(dǎo)數(shù)、二階導(dǎo)數(shù)的求法,函數(shù)的拐點(diǎn)的定義以及函數(shù)圖象關(guān)于某點(diǎn)對(duì)稱的條件.