(本小题满分12分)已知函数 f ( x )= x 3 + x 2 -2.

(本小题满分12分)已知函数 f ( x )= x 3 x 2 -2.
(1)设{ a n }是正数组成的数列,前 n 项和为 S n ,其中 a 1 =3.若点( a n a n +1 2 -2 a n +1 )( n ∈N * )在函数 y f ′( x )的图象上,求证:点( n S n )也在 y f ′( x )的图象上;
(2)求函数 f ( x )在区间( a -1, a )内的极值.
lshuirong 1年前 已收到1个回答 举报

kikyo8866 幼苗

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解析:
(1)证明:因为 f ( x )= x 3 + x 2 -2,
所以 f ′( x )= x 2 +2 x ,
由点( a n , a n +1 2 -2 a n +1 )( n ∈N * )在函数 y = f ′( x )的图象上,得 a n +1 2 -2 a n +1 = a n 2 +2 a n ,即( a n +1 + a n )( a n +1 - a n -2)=0.
又 a n >0( n ∈N * ),所以 a n +1 - a n =2.
又因为 a 1 =3,
所以数列{ a n }是以3为首项,以2为公差的等差数列,
所以 S n =3 n +×2= n 2 +2 n .
又因为 f ′( n )= n 2 +2 n ,所以 S n = f ′( n ),
故点( n , S n )也在函数 y = f ′( x )的图象上.
(2) f ′( x )= x 2 +2 x = x ( x +2),
由 f ′( x )=0,得 x =0或 x =-2,
当 x 变化时, f ′( x )、 f ( x )的变化情况如下表:
x
(-∞,-2)
-2
(-2,0)
0
(0,+∞)
f ′( x )

0

0

f ( x )

极大值

极小值

注意到|( a -1)- a |=1<2,从而
①当 a -1<-2< a ,即-2< a <-1时, f ( x )的极大值为 f (-2)=-,此时 f ( x )无极小值;
②当 a -1<0< a ,即0< a <1时, f ( x )的极小值为 f (0)=-2,此时 f ( x )无极大值;
③当 a ≤-2或-1≤ a ≤0或 a ≥1时, f ( x )既无极大值又无极小值.

1年前

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