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专题 03 三次函数的图像与性质
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题型01 三次函数的零点......................................................................1
题型02 三次函数的极值、极值点..............................................................2
题型03 三次函数的切线......................................................................4
题型04 三次函数的对称性....................................................................5
题型 01 三次函数的零点
【解题规律·提分快招】
一、三次函数概念
定义:形如f (x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)叫做三次函数
f'(x)=3ax2+2bx+c,把Δ=4b2−12ac叫做三次函数导函数的判别式
−b−√b2−3ac −b+√b2−3ac
当Δ>0时,令f'(x)=0,记两根为x = ,x =
1 3a 2 3a
二、三次函数的零点个数
若三次函数f (x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)存在极值时,其图像、零点、极值的关系如下:
三次函数图像
性质 说明
a>0 a<0
b2−3ac>0
三 f (x )⋅f (x )<0
1 2
个
两个极值异与
零
图像与x轴有三个交点
点
个
b2−3ac>0
数 f (x )⋅f (x )=0
1 2
两
有一个极值为0
个
图像与x轴有两个交点
存在极值时b2−3ac>0
一 f (x )⋅f (x )>0
1 2
个
不存在极值时,
函数单调,与x轴有一个交点
【典例训练】
一、单选题
1.(24-25高三上·辽宁·期中)已知函数 的三个零点分别为 , , ,
若函数满足 ,则 的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题
2.(24-25高三上·辽宁沈阳·期中)已知函数 ,则( )
A. B.若 ,则 的极大值点为
C.若 至少有两个零点,则 D. 在区间 上单调递增
3.(24-25高三上·甘肃兰州·阶段练习)已知三次函数 有三个不同的零点
,函数 也有三个零点 ,则( )
A.
B.若 成等差数列,则
C.
D.
三、填空题
4.(24-25高三上·广东·阶段练习)已知 若函数 有两个零点,则
的取值范围为
5.(0分)(24-25高三上·天津·阶段练习)已知函数 ,若方程 有且
仅有两不等实根,则实数 的取值范围是 .题型 02 三次函数的极值、极值点
【解题规律·提分快招】
一、三次函数的图像及单调性
注:三次函数要么无极值点,要么有两个,不可能只有一个!
系数关系式 f (x)的图像 f'(x)的图像 f (x)的性质
f'(x)≥0恒成立
{ a>0 { a>0
⇒ f (x)在R上递增
¿Δ≤0 ¿b2≤3ac
f (x)无极值点
f'(x)≤0恒成立
{ a<0 { a<0
⇒ f (x)在R上递减
¿Δ≤0 ¿b2≤3ac
f (x)无极值
增区间
(−∞,x ),(x ,+∞)
1 2
{ a>0 { a>0
⇒ 减区间(x ,x )
¿Δ>0 ¿b2>3ac 1 2
f (x)有两个极值点
极大值f (x ),极小值f (x )
1 2
增区间(x ,x )
1 2
减区间
{ a<0 ⇒ { a<0 (−∞,x ),(x ,+∞)
¿Δ>0 ¿b2>3ac 1 2
f (x)有两个极值点
极大值f (x ),极小值f (x )
2 1
【典例训练】
一、单选题
1.(2024·四川泸州·一模)已知函数 在 处取得极大值,则 的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(24-25高三上·吉林长春·阶段练习)若 是函数 的极小值点,
则 的极大值为( )
A. B. C. D.3.(24-25高三上·辽宁·阶段练习)已知函数 , 是 的导函数,
则下列说法错误的是( )
A.“ ”是“ 为奇函数”的充要条件
B.“ ”是“ 为增函数”的充要条件
C.若不等式 的解集为 且 ,则 的极小值为
D.若 、 是方程 的两个不同的根,且 ,则 或
二、多选题
4.(24-25高三上·江西南昌·阶段练习)已知函数 ,2为 的极大值点,则
下列结论正确的有( )
A.
B.若4为函数 的极小值点,则
C.若 在 内有最小值,则 的取值范围是
D.若 有三个互不相等的实数解,则 的取值范围是
5.(24-25高三上·江苏·阶段练习)已知三次函数 ,则( )
A.函数 一定有两个极值点 B.当 时,
C.当 时, 的极小值为0 D. 在区间 上的值域为
三、填空题
6.(0分)(24-25高三上·四川攀枝花·阶段练习)已知函数 两个极值点分别为
椭圆与双曲线的离心率,则实数 的取值范围是 .
题型 03 三次函数的切线
【典例训练】
一、单选题
1.(23-24高三上·广东汕头·阶段练习)若过点 可作曲线 三条切线,则( )
A. B.
C. 或 D.
二、多选题2.(24-25高三上·河北张家口·开学考试)已知函数 ,则( )
A. 时, 是 的极大值点
B.若 存在三个零点,则
C.当 时,过点 可以作 的切线,有且只有一条
D.存在 ,使得
3.(24-25高三上·广东广州·阶段练习)已知函数 ,则( )
A. 时,若 有3个零点,则实数 的取值范围是
B. 时,过 可作函数 的切线有两条
C.若直线 与曲线 有3个不同的交点 , , ,且 ,则
D.若 存在极值点 ,且 ,其中 ,则
4.(24-25高三上·浙江·开学考试)三次函数 叙述正确的是( )
A.函数 可能只有一个极值点
B.当 时,函数 的图象关于点 中心对称
C.当 时,过点 的切线可能有一条或者两条
D.当 时,在点 处的切线与函数 的图象有且仅有两个交点
三、填空题
5.(23-24高三上·四川内江·期末)已知函数 ,若过点 可作曲线 的
三条切线,则 的取值范围是 .
题型 04 三次函数的对称性
【解题规律·提分快招】
一、三次函数的韦达定理
设f (x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)的三个零点分别为x ,x ,x ,则
1 2 3b
(1)x +x +x =−
1 2 3 a
c
(2)x x +x x +x x =
1 2 2 3 3 1 a
d
(3)x x x =−
1 2 3 a
1 1 1 c
(4)
+ + =−
x x x d
1 2 3
二、三次函数的对称性
( b ( b ))
结论1 三次函数f (x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)的图象关于点 − ,f − 中心对称
3a 3a
结论2 已知三次函数f (x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)中心对称点的横坐标为x ,两个极值点分别为x ,x
0 1 2
f (x )−f (x ) 2 a
,则 1 2 = f' (x )=− (x −x ) 2
x −x 3 0 2 1 2
1 2
结论3 若y=f (x)图像关于点(m,n)对称,则y=f'(x)图像关于轴x=m对称
点对称函数的导数是轴对称函数,轴对称函数的导数是点对称函数
奇函数的导数是偶函数,偶函数的导数是奇函数,周期函数的导数还是周期函数
【典例训练】
一、多选题
1.(2024高三·全国·专题练习)(多选)已知函数 ,则( )
A. 有两个极值点 B. 有三个零点
C.点 是曲线 的对称中心 D.直线 是曲线 的切线
2.(24-25高三上·辽宁丹东·期中)设函数 ,则( )
A. 有三个零点 B. 是 的极小值点
C. 的图象关于点 对称 D.当 时,
3.(24-25高三上·陕西汉中·阶段练习)设 ,函数 ,则下列说法正确的有( )
A.当 时,函数 为增函数 B.点 为函数 图象的对称中心
C.存在a,使得函数 有且仅有一个极值点 D.函数 至少有一个零点
4.(24-25高三上·广西南宁·阶段练习)函数 ,则下列结论正确的是( )
A.当 时,函数 只有一个零点
B.若函数 的对称中心为 ,则C.若函数 在 上为减函数,则
D.当 时,设 的三个零点分别为 , ,曲线 在点 , , 处的切
线斜率分别记为 , , ,则
二、解答题
5.(24-25高三上·辽宁·阶段练习)设函数 ,其中 是常数.
(1)讨论 的单调性;
(2)若 是函数 的极值点,证明:函数 的图象关于点 成中心对称.
一、单选题
1.(24-25高三上·福建龙岩·期中)已知函数 ,若对任意 ,
都有 ,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高三上·四川·期中)已知实数a满足 ,则函数 的零点个数为
( )
A.0 B.1 C.2 D.3
3.(24-25高三上·湖南·阶段练习)已知函数 ,若 的图象上存在两点 , ,使
得 的图象在 , 处的切线互相垂直,且过点 只能作1条切线与 的图象相切,则 的取
值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
4.(24-25高三上·云南昆明·阶段练习)已知函数y=f (x)的导函数为y=g(x),且 ,则
( )A.点 是曲线y=g(x)的对称中心 B.函数 有三个零点
C.函数 只有一个极值点 D.当 时,
5.(24-25高三上·湖南·阶段练习)已知函数 ,则( )
A. 的值域为
B. 图象的对称中心为
C.当 时, 在区间 内单调递减
D.当 时, 有两个极值点
6.(24-25高三上·广西·期中)已知函数 ,则( )
A.若 ,则 有三个零点 B.若 ,则函数 存在 个极值点
C. 在 单调递减,则 D.若 在 恒成立,则
7.(24-25高三上·江西·阶段练习)已知函数 ,下列结论正确的是( )
A.若 是 的极小值点,则 在 上单调递减
B.若 是 的极大值点,则 且
C.若 ,且 的极小值大于0,则 的取值范围为
D.若 ,且 在 上的值域为 ,则 的取值范围为
8.(24-25高三上·海南省直辖县级单位·开学考试)已知函数 ,其中实数 ,
则下列结论正确的是( )
A. 在 上单调递增
B.当 有且仅有3个零点时, 的取值范围是
C.若直线 与曲线 有3个不同的交点 ,且 ,则
D.当 时,过点 可以作曲线 的3条切线
9.(24-25高三上·江西·阶段练习)若存在实数b使得方程 有四个不等的实根,则mn
的值可能为( )
A. B.2025 C.0 D.
10.(24-25高三上·江西赣州·阶段练习)若函数 有三个零点 ,则下列说法
中正确的是( )A.
B.
C.若 成等差数列,则
D.若 成等比数列,则
三、解答题
11.(24-25高三上·山东济宁·阶段练习)已知函数 .
(1)试确定函数 的极大值与1的大小关系,并说明理由;
(2)若函数 有3个零点,求实数 的取值范围.