由于四次函数的导函数为三次函数,所以四次函数的问题往往转化为三次函数问题
例4: 已知函数
有三个极值点。
(I)证明:
;
(II)若存在实数c,使函数
在区间
上单调递减,求
的取值范围。
总结:四次函数的导数是三次函数,有三个极值点说明三次函数有三个相异的实数根。可以归结为三次函数图象与x轴有三个交点问题,可以利用第一部分很好的解决
例5:已知函数![]()
(1)求函数
的单调区间;
(2)若函数
的图像与直线
恰有两个交点,求
的取值范围.
只要我们掌握了三次函数的这些性质,在高考中无论是主观题还是客观题,都能找到明确的解题思路,解题过程也简明扼要。四次函数问题,应该先求导,转化为三次函数问题,一般通过极值等手段解决,这些对大家来讲都是很容易的。
五当堂检测
1(09北京文)(本小题共14分)
设函数
.
(Ⅰ)若曲线
在点
处与直线
相切,求
的值;
(Ⅱ)求函数
的单调区间与极值点.
2(09江西文)(本小题满分12分)
设函数
.
(1)对于任意实数
,
恒成立,求
的最大值;
(2)若方程
有且仅有一个实根,求
的取值范围.
3.(09全国理)本小题满分12分。(注意:在试题卷上作答无效)
设函数
在两个极值点
,且![]()
(I)求
满足的约束条件,并在下面的坐标平面内,画出满足这些条件的点
的区域;
(II)证明:![]()
例1.讨论关于x的方程
根的个数.
例2:设
为实数,函数
.
(Ⅰ)求
的极值;
(Ⅱ)当
在什么范围内取值时,曲线
与
轴仅有一个交点.
例3. 已知
是函数
的一个极值点。
⑴求
; ⑵求函数
的单调区间;
⑶若直线
与函数
的图象有3个交点,求
的取值范围。
5.(09福建卷理)若曲线
存在垂直于
轴的切线,则实数
取值范围是_____________.
4.(09江苏卷)在平面直角坐标系
中,点P在曲线
上,且在第二象限内,已知曲线C在点P处的切线的斜率为2,则点P的坐标为 .
3.(09重庆文)把函数
的图像
向右平移
个单位长度,再向下平移
个单位长度后得到图像
.若对任意的
,曲线
与
至多只有一个交点,则
的最小值为 .
2.(09江西文)若存在过点
的直线与曲线
和
都相切,则
= .
1.(09安徽理)设
<b,函数
的图像可能是 (
2.极值情况:
三次函数
(a>0),
导函数为二次函数
,
二次函数的判别式化简为:△=
,
(1) 若___________,则
在
上为增函数;
(2) 若____________,则
在
和
上为增函数,
在
上为减函数,其中
.
三次函数
,
(1) 若
,则
在R上无极值;
(2) 若
,则
在R上有两个极值;且
在
处取得极大值,在
处取得极小值.
由此三次函数的极值要么一个也没有,要么有两个。
|
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三
次 函 数 图 象 |
说
明 |
|
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a对图象 的影响 |
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|
可以根据极限的思想去分析 当a>0时,在 当a<0时,在 伸展, |
|
与x轴有三个交点 |
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|
若 |
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与x轴有二个交点 |
|
|
若 |
|
与x轴有一个交点 |
|
|
1。存在极值时即 |
1.
根的个数
三次函数![]()
导函数为二次函数:
,
二次函数的判别式化简为:△=___________,
(1) 若_____________,则
恰有一个实根;
(2) 若
,且_________,则
恰有一个实根;
(3) 若
,且__________,则
有两个不相等的实根;
(4) 若
,且____________,则
有三个不相等的实根.
说明(1)(2)
含有一个实根的充要条件是曲线
与X轴只相交一次,即
在R上为单调函数(或两极值同号),所以
(或
,且
).
(3)
有两个相异实根的充要条件是曲线
与X轴有两个公共点且其中之一为切点,所以
,且
.
(4)
有三个不相等的实根的充要条件是曲线
与X轴有三个公共点,即
有一个极大值,一个极小值,且两极值异号.所以
且
.
三次函数已经成为中学阶段一个重要的函数,在高考和一些重大考试中频繁出现有关它的单独命题。近年高考中,在江苏卷、浙江卷、天津卷、重庆卷、湖北卷中都出现了这个函数的单独命题,不仅仅如此,通过深化对三次函数的学习,可以解决四次函数问题。近年高考有多个省份出现了四次函数高考题,更应该引起我们的重视。单调性和对称性最能反映这个函数的特性。下面我们就来探讨一下它的单调性、对称性以及图象变化规律。
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