已知函數(shù)f(x)=x3-3x.
(1)求曲線y=f(x)在點(diǎn)M(2,2)處的切線方程;
(2)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(3)求函數(shù)f(x)的極值(要列出表格).
解:(1)∵f'(x)=(x
3-3x)'=3x
2-3,
∴在點(diǎn)(2,2)處的切線的斜率k=f
′(2)=3×2
2-3=9,
∴切線的方程為y=9x-16.
(2)f(x)=x
3-3x,f′(x)=3x
2-3,
令f′(x)>0解得x∈(-∞,-1)∪(1,+∞)
令f′(x)<0解得x∈(-1,1),
故函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為(-∞,-1),(1,+∞),單調(diào)減區(qū)間為(-1,1).
(3)f(x)=x
3-3x,
f'(x)=3x
2-3=3(x-1)(x+1),
令f'(x)=0,得x=-1或x=1,…(2分)
當(dāng)x在R上變化時(shí),f'(x)與f(x)的變化情況如下:
x | (-∞,-1) | -1 | (-1,1) | 1 | (1,+∞) |
f'(x) | 正 | 0 | 負(fù) | 0 | 正 |
f(x) | 增 | 極大值 | 減 | 極小值 | 增 |
故f(x)在R上有極大值為f(-1)=2,極小值為f(1)=-2.
分析:(1)先求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),再求出函數(shù)在(2,2)處的導(dǎo)數(shù)即斜率,易求切線方程.
(2)先求導(dǎo)數(shù)fˊ(x)然后在函數(shù)的定義域內(nèi)解不等式fˊ(x)>0和fˊ(x)<0,fˊ(x)>0的區(qū)間為單調(diào)增區(qū)間,fˊ(x)<0的區(qū)間為單調(diào)減區(qū)間.
(3)當(dāng)f(x)=x
3-3x時(shí),f'(x)=3x
2-3=3(x-1)(x+1),令f'(x)=0,得x=-1或x=1,列表討論,能求出f(x)在[-2,2]上的極大值和極小值.
點(diǎn)評(píng):本題考查函數(shù)的極值和單調(diào)性的求法,利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性的步驟是:(1)確定函數(shù)的定義域;(2)求導(dǎo)數(shù)f′(x);(3)在函數(shù)的定義域內(nèi)解不等式f′(x)>0和f′(x)<0;(4)確定函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.