已知函数f(x)=x3-ax2+3x,且x=3是f(x)的极值点.
(Ⅰ)求实数a的值;
(Ⅱ)求函数图象y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线l的方程;
(Ⅲ)求f(x)在[1,5]上的最小值和最大值.
解:(Ⅰ)f'(x)=3x
2-2ax+3,因为f'(3)=0,即27-6a+3=0,所以a=5(4分)
(Ⅱ) 由f(x)=x
3-5x
2+3x,f'(x)=3x
2-10x+3,得切点P(1,-1),切线l的斜率是k=-4,于是l的方程是y-(-1)=-4(x-1)即4x+y-3=0(8分)
(Ⅲ)令f'(x)=0,x∈[1,5],解得x=3(9分)
当x变化时,f'(x)、f(x)的变化情况如下表
x | 1 | (1,3) | 3 | (3,5) | 5 | |
f'(x) | | - | 0 | + | | |
f(x) | -1 | ↘ | 极小值 -9 | ↗ | 15 | (12分) |
因此,当x=3时,f(x)在区间[1,5]上取得最小值f(3)=-9;
当x=5时,f(x)在区间[1,5]上取得最大值f(5)=15(14分)
分析:(Ⅰ)求出f′(x)并令其=0得到方程,把x=3代入求出a即可;
(Ⅱ)首先求出P点的坐标,然后根据导函数求出斜率,即可得出切线方程;
(Ⅲ)由(1)求出函数的单调区间,可以运用导数判断函数的单调性,从而求出函数f(x)在[1,5]上的最大值和最小值.
点评:题主要考查多项式函数的导数,切线方程、函数单调性的判定,函数最值,函数、方程等基础知识,考查运算求解能力、及分析与解决问题的能力,难度较大.