1三次函数专题一、定义:定义1、形如32(0)yaxbxcxda的函数,称为“三次函数”(从函数解析式的结构上命名)。定义2、三次函数的导数232(0)yaxbxca,把2412bac叫做三次函数导函数的判别式。由于三次函数的导函数是二次函数,而二次函数是高中数学中的重要内容,所以三次函数的问题,已经成为高考命题的一个新的热点和亮点。二、三次函数图象与性质的探究:1、单调性。一般地,当032acb时,三次函数)0(23adcxbxaxy在R上是单调函数;当032acb时,三次函数)0(23adcxbxaxy在R上有三个单调区间。(根据0,0aa两种不同情况进行分类讨论)2、对称中心。三次函数)0()(23adcxbxaxxf是关于点对称,且对称中心为点))3(,3(abfab,此点的横坐标是其导函数极值点的横坐标。证明:设函数的对称中心为(m,n)。按向量将函数的图象平移,则所得函数是奇函数,所以化简得:上式对恒成立,故,得,。所以,函数的对称中心是()。可见,y=f(x)图象的对称中心在导函数y=的对称轴上,且又是两个极值点的中点,同时也是二阶导为零的点。23、三次方程根的问题。(1)当△=01242acb时,由于不等式0)(xf恒成立,函数是单调递增的,所以原方程仅有一个实根。(2)当△=01242acb时,由于方程0)(xf有两个不同的实根21,xx,不妨设21xx,可知,))(,(11xfx为函数的极大值点,))(,(22xfx为极小值点,且函数)(xfy在),(1x和),(2x上单调递增,在21,xx上单调递减。此时:①若0)()(21xfxf,即函数)(xfy极大值点和极小值点在x轴同侧,图象均与x轴只有一个交点,所以原方程有且只有一个实根。②若0)()(21xfxf,即函数)(xfy极大值点与极小值点在x轴异侧,图象与x轴必有三个交点,所以原方程有三个不等实根。③若0)()(21xfxf,即)(1xf与)(2xf中有且只有一个值为0,所以,原方程有三个实根,其中两个相等。4、极值点问题。若函数f(x)在点x0的附近恒有f(x0)≥f(x)(或f(x0)≤f(x)),则称函数f(x)在点x0处取得极大值(或极小值),称点x0为极大值点(或极小值点)。当0时,三次函数yfx在,上的极值点要么有两个。当0时,三次函数yfx在,上不存在极值点。5、最值问题。函数若,且,则:max0,,fxfmfxfn;。三、例题讲解:例1、(函数的单调区间、极值及函数与方程的)已知函数f(x)=x3-3ax2+3x+1。(Ⅰ)设a=2,求f(x)的单调期间;(Ⅱ)设f(x)在区间(2,3)中至少有一个极值点,求a的取值范围。解:3①式无解,②式的解为5543a,因此a的取值范围是5543,.例2、已知函数)(xf满足Cxxfxxf2332')((其中C为常数).(1)求函数)(xf的单调区间;(2)若方程0)(xf有且只有两个不等的实数根,求常数C;(3)在(2)的条件下,若031f,求函数)(xf的图象与x轴围成的封闭图形的面积.解:(1)由Cxxfxxf2332')(,得132'23)('2xfxxf.取32x,得13232'232332'2ff,解之,得132'f,∴Cxxxxf23)(.从而1313123)('2xxxxxf,列表如下:x)31,(31)1,31(1),1()('xf+0-0+)(xf↗有极大值↘有极小值↗4∴)(xf的单调递增区间是)31,(和),1(;)(xf的单调递减区间是)1,31(.(2)由(1)知,CCfxf27531313131)]([23极大值;CCfxf1111)1()]([23极小值.∴方程0)(xf有且只有两个不等的实数根,等价于0)]([极大值xf或0)]([极小值xf.⋯⋯⋯8分∴常数275C或1C.(3)由(2)知,275)(23xxxxf或1)(23xxxxf.而031f,所以1)(23xxxxf.令01)(23xxxxf,得0)1()1(2xx,11x,12x.∴所求封闭图形的面积11231dxxxx11234213141xxxx34.例3、(恒成立问题)已知函数3211()32fxxxcxd有极值.(1)求c的取值范围;(2)若()fx在2x处取得极值,且当0x时,21()26fxdd恒成立,求d的取值范围.解:(1) 3211()32fxxxcxd,∴2()fxxxc,要使()fx有极值,则方程2()0fxxxc有两个实数解,从而△=140c,∴14c.(2) ()fx在2x处取得极值,∴(2)420fc,∴2c.∴3211()232fxxxxd, 2()2(2)(1)fxxxxx,∴当(,1]x时,()0fx,函数单调递增,当x(1,2]时,()0fx,函数单调递减.∴0x时,()fx在1x处取得最大值76d, 0x时,21()26fxdd恒成立,5∴76d2126dd,即(7)(1)0dd,∴7d或1d,即d的取值范围是(,7)(1,)U.例4、(信息迁移题)对于三次函数32()(0)fxaxbxcxda。定义:(1)()fx...