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对于三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)有如下定义:定义(1):设f″(x)是函数y=f(x)的导数f′(x)的导数,若方程f″(x)=0有实数解x0

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解决时间 2021-04-08 10:04
对于三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)有如下定义:
定义(1):设f″(x)是函数y=f(x)的导数f′(x)的导数,若方程f″(x)=0有实数解x0,则称点(x0,f(x0))为函数y=f(x)的“拐点”;
定义(2):设x0为常数,若定义在R上的函数y=f(x)对于定义域内的一切实数x,都有f(x0+x)+f(x0-x)=2f(x0)成立,则函数y=f(x)的图象关于点(x0,f(x0))对称.
己知f(x)=x3-3x2+ax+2在x=-1处取得极大值.请回答下列问题:
(1)当x∈[0,4]时,求f(x)的最小值和最大值;
(2)求函数f(x)的“拐点”A的坐标,并检验函数f(x)的图象是否关于“拐点”A对称.
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解:(1)f′(x)=3x2-6x+a
∵f(x)=x3-3x2+ax+2在x=-1处取得极大值
∴f′(-1)=0
∴a=-9????…(2分)
∴f(x)=x3-3x2-9x+2
∴f′(x)=3(x+1)(x-3)=0知x=-1或x=3…(3分)
当x变化时,f(x)变化如下:
x(-∞,-1)-1(-1,3)3(3,+∞)f′(x)+0-0+f(x)增7减-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)=3x2-6x-9,∴f″(x)=6x-6????…(8分)
由f″(x)=0,即6x-6=0,∴x=1,
又f(1)=-9,
∴f(x)=x3-3x2-9x+2的“拐点”A的坐标是(1,-9)…(10分)
∵f(1+x)+f(1-x)=-18,2f(1)=-18
∴由定义(2)知:f(x)=x3-3x2-9x+2的图象关于点A(1,-9)对称…(12分)解析分析:(1)求导函数,利用f(x)=x3-3x2+ax+2在x=-1处取得极大值,求出a的值,确定函数的单调性,从而可求f(x)的最小值和最大值;(2)利用函数f(x)的“拐点”的定义,可求A的坐标,利用定义(2),即可求得结论.点评:本题考查一阶导数、二阶导数的求法,函数的拐点的定义以及函数图象关于某点对称的条件.
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