已知函数f(x)=ax3-(a+2)x2+6x-c(a,c为常数).
(I)若函数f(x)为奇函数,示此函数的单调区间;
(II)记,当a≤0时,试讨论函数y=g(x)与y=f(x)的图象的交点个数.
网友回答
解:(I)∵f(x)=ax3-(a+2)x2+6x-c(a,c为常数)为奇函数,
∴f(-x)=-f(x),
∴ax3-(a+2)x2-6x-c=-ax3+(a+2)x2-6x+c
∴c=0,a=-2
∴f(x)=-2x3+6x
∴f′(x)=-6(x+1)(x-1)
令f′(x)>0,可得-1<x<1;令f′(x)<0,可得x<-1或x>1
∴函数的单调递增区间为(-1,1),单调递减区间为(-∞,-1),(1,+∞)
(II)记,当a≤0时,函数y=g(x)与y=f(x)的图象的交点个数即为方程f(x)=g(x)的根的个数,即ax3-(a+2)x2+6x-3=0的根的个数.
令F(x)=ax3-(a+2)x2+6x-3,即求函数y=F(x)的图象与x轴的交点的个数
F′(x)=3(x-1)(ax-2)
①当a=0时,F(x)=-3(x-1)2,函数y=F(x)的图象与x轴只有一个交点;
②当a<0时,,F′(x)=3a(x-1)(x-)
当x<时,函数单调减,时,函数单调增,当x>1时,函数单调减
∴当x=时,函数取得极小值为;当x=1时,函数取得极大值
∵F(2)=2a-3<0
∴函数y=F(x)的图象与x轴有3个不同交点
综上所述,当a=0时,函数y=F(x)的图象与x轴只有一个交点;当a<0时,函数y=F(x)的图象与x轴有3个不同交点.
解析分析:(I)根据f(x)=ax3-(a+2)x2+6x-c(a,c为常数)为奇函数,可得c=0,a=-2,从而可得函数解析式,进而可求函数的单调区间;(II)当a≤0时,函数y=g(x)与y=f(x)的图象的交点个数即为方程f(x)=g(x)的根的个数,即ax3-(a+2)x2+6x-3=0的根的个数,构造函数F(x)=ax3-(a+2)x2+6x-3,即求函数y=F(x)的图象与x轴的交点的个数,分类讨论:①当a=0时,F(x)=-3(x-1)2,函数y=F(x)的图象与x轴只有一个交点;②当a<0时,,确定函数的单调性与极值,可得函数y=F(x)的图象与x轴有3个不同交点.
点评:本题考查函数的奇偶性,考查函数的单调性,考查函数与方程思想,考查分类讨论的数学思想,将图象交点问题转化为方程根的个数问题是解题的关键.