對于三次函數(shù)f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)有如下定義:
定義(1):設f″(x)是函數(shù)y=f(x)的導數(shù)f′(x)的導數(shù),若方程f″(x)=0有實數(shù)解x,則稱點(x,f(x))為函數(shù)y=f(x)的“拐點”;
定義(2):設x為常數(shù),若定義在R上的函數(shù)y=f(x)對于定義域內(nèi)的一切實數(shù)x,都有f(x+x)+f(x-x)=2f(x)成立,則函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于點(x,f(x))對稱.
己知f(x)=x3-3x2+ax+2在x=-1處取得極大值.請回答下列問題:
(1)當x∈[0,4]時,求f(x)的最小值和最大值;
(2)求函數(shù)f(x)的“拐點”A的坐標,并檢驗函數(shù)f(x)的圖象是否關(guān)于“拐點”A對稱.
【答案】
分析:(1)求導函數(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”的定義,可求A的坐標,利用定義(2),即可求得結(jié)論.
解答: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x變化時,f(x)變化如下:
x | (-∞,-1) | -1 | (-1,3) | 3 | (3,+∞) |
f′(x) | + | | - | | + |
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”A的坐標是(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A(1,-9)對稱…(12分)
點評:本題考查一階導數(shù)、二階導數(shù)的求法,函數(shù)的拐點的定義以及函數(shù)圖象關(guān)于某點對稱的條件.