设函数f(x)=-x(x-a)2(x∈R),其中

难度:一般 题型:解答题 来源:不详

题目

设函数f(x)=-x(x-a)2(x∈R),其中a∈R.
(1)、当f(x)奇函数时求a的值
(2)、当a=1时,求曲线y=f(x)过点(0,f(0))的切线方程;(4分)
(3)、当a≠0时,求函数f(x)的极大值和极小值;(6分)

答案

(1)∵f(x)为奇函数
∴f(-x)=-f(x),
∴x(-x-a)2=x(x-a)2
∵x∈R
∴(-x-a)2=(x-a)2恒成立
∴a=0
(2)当a=1时,f(x)=-x(x-1)2=-x3+2x2-x,得f(0)=0,且f"(x)=-3x2+4x-1,
设切点(x0,-x0(x0-1)2
所以,切线方程y+x0(x0-1)2=(-3x02+4x0-1)(x-x0
因为(0,0)在曲线上代入求得x0=0,

1
2
,1
所以所求的切线方程为:y=-x;y=0;y=
1
4
x

(3)f(x)=-x(x-a)2=-x3+2ax2-a2x
f"(x)=-3x2+4ax-a2=-(3x-a)(x-a).
令f"(x)=0,解得x=
a
3
或x=a.
由于a≠0,以下分两种情况讨论.
(1)若a>0,当x变化时,f"(x)的正负如下表:
x (-∞,
a
3
)
a
3
(
a
3
,a)
a (a,+∞)
f"(x) - 0 + 0 -
因此,函数f(x)在x=
a
3
处取得极小值f(
a
3
)
,且f(
a
3
)=-
4
27
a3

函数f(x)在x=a处取得极大值f(a),且f(a)=0.
(2)若a<0,当x变化时,f"(x)的正负如下表:
x (-∞,a) a (a,
a
3
)
a
3
(
a
3
,+∞)
f"(x) - 0 + 0 -
因此,函数f(x)在x=a处取得极小值f(a),且f(a)=0;
函数f(x)在x=
a
3
处取得极大值f(
a
3
)
,且f(
a
3
)=-
4
27
a3

解析

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