1.设a为实数,函数f(x)=-x3+3x+a.
(1)求f(x)的极值;
(2)是否存在实数a,使得方程f(x)=0恰好有两个实数根?若存在,求出实数a的值;若不存在,请说明理由.
解:(1)f′(x)=-3x2+3,令f′(x)=0,得x=-1或x=1.
∵当x∈(-∞,-1)时,f′(x)<0;当x∈(-1,1)时,f′(x)>0;当x∈(1,+∞)时,f′(x)<0,
∴f(x)在(-∞,-1),(1,+∞)上单调递减,在(-1,1)上单调递增.
∴f(x)的极小值为f(-1)=a-2,极大值为f(1)=a+2.
(2)方程f(x)=0恰好有两个实数根,等价于直线y=a与函数y=x3-3x的图象有两个交点.∵y=x3-3x,∴y′=3x2-3.令y′>0,解得x>1或x<-1;令y′<0,解得-1<x<1.
∴y=x3-3x在(-1,1)上为减函数,在(1,+∞)和(-∞,-1)上为增函数.∴当x=-1时,y极大值=2;当x=1时,y极小值=-2.∴y=x3-3x的大致图象如图所示.
y=a表示平行于x轴的一条直线,由图象知,当a=2或a=-2时,y=a与y=x3-3x有两个交点.
故当a=2或a=-2时,方程f(x)=0恰好有两个实数根.
2.(2019·锦州联考)已知函数f(x)=ex+ax-a(a∈R且a≠0).
(1)若函数f(x)在x=0处取得极值,求实数a的值,并求此时f(x)在[-2,1]上的最大值;
(2)若函数f(x)不存在零点,求实数a的取值范围.
解:(1)由f(x)=ex+ax-a,得f′(x)=ex+a.∵函数f(x)在x=0处取得极值,∴f′(0)=e0+a=0,∴a=-1.∴f(x)=ex-x+1,f′(x)=ex-1.∴当x∈(-∞,0)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增.易知f(x)在[-2,0)上单调递减,在(0,1]上单调递增,且f(-2)=+3,f(1)=e,f(-2)>f(1),
∴f(x)在[-2,1]上的最大值是+3.