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1、三次函数知识点总结知识点一:三次函数概念定义:形如f(x)=ax3+bx2+ex+d(a0)叫做三次函敞fM=3ax2+2bx+c,把A=4b2-Ylac叫做三次函数导函数的判别式当A0时,令,(%)=0,记两根为=M=知识点二:三次函数的图像及单调性注意:三次函数要么无极值点,要么有两个,不可能只有一个!a00000/(X)图像yMfv,/(X)性质增区间(-00,须),(,+)减区间(Xl,X2)f()有两个极值点极大值/区),极小值/(x2)f(x)0恒成立f(x)在R上递增f(x)无极值点增区间(XX2)减区间(-,x1),(x2,+00)f()有两个极值点极大值f(X2),极小值f(
2、X)f(X)0恒成立f(x)在R上递减f(x)无极值知识点三:三次函数的韦达定理设fW=Q%3+bx2+c+d(0)的三个零点分别为修,必,3,则(1)Xi+X2+%3=一;(2)%1%2+23+31=;(3)%1%2%3=Yd七+=一(知识点四:三次函数的零点个数若三次函数f(%)=Q%3+b%2+c%+d(O)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a0aO/(Xl)f(%2)VO两个极值符号相异图像与X轴有三个交点b23acOf(,X)f(%2)=有一个极值为O图像与X轴有两个交点b23acO/(Xi)f(%2)O不存在极值时,函数单调,与X轴有一个交点知识点五:三
3、次函数的对称性结论1:三次函数/V)=3+必+cx+d(w)的图象关于点(一中心对称结论2:已知三次函数/(x)=ax3+bx2+ex+d(a0)中心对称点的横坐标为两个极值点分别为与,XIr23/结论3:若y=f(x)图像关于点(n,n)对称,则y=f(x)图像关于轴x=m对称结论4: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结论5: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知识点六:三次函数的零点性质定理定理一t己知三次函数f(x)=%3+人=2+c%+c(H0)的图象与X轴交点分别为P,p2,P3,点P是三次函数固象上异于P1,P2,3的一点,
4、且y=f(x)在P点处的切线的斜率为PPi,PP2,PP3的斜率分别为的,k2k3f结论:fc0=c1+Zc2+3定理二:已知三次函数/(%)=q%3+加:2+c%+d(0)图像与X釉交点分别为尸1,P2,P3,点p(m,n)是平面上任意一点,PP,PP2,尸P3的斜率分别为自,一&,k3,结论:gn=k1+c2c3定理三:已知三次函数/(%)=。炉+加+c+d(0)的图像与X轴交点分别为P1(%1,0),P2(x20),P3x3,0),且/(%)在这三点处的切线的斜率分别为自,上2,上3,结论:5+1+=0,/+=0定理四:已知三次函数f(x)=x3+bx2+cx+d(a0)在其中心对称点P
5、a0,/(a)处切线的斜率为区,且f(x)的图像与九轴的交点分别为P(%,O),P2(x2,O),P3(%3,0),/在这三点处的切线的斜率分别为自,k2k3,结论:k+k2+k3=-3k。定理五:已知三次函数/1(x)=q%3+b%2+c%+d(0)的图像与工轴的交点分别为Pl(X1,0),尸2。2,。),%(右,。),过PI的法线为d过P3的法线为如过尸2且与轴垂直的直线为小若A与L交点为M,b与,2交点为N,结论:MN的中点恰为P2知识点七:三次函数的割线性质定理定理一S已知在三次函数/(%)=QX3+加2+c+d(0)的图像上任取点P,过P作一条切线,切点为T,过P作一条割线,交点为M
6、,N,结论:T点的横坐标平分M,NXM+M=2U推论一:已知在三次函数/(x)=ax3+bx2+cx+d(0)的图像上任取点P,过点P作一条切线,切点为T,过点P作两条割线,交点分别为M,N与R,S,结论:T点的横坐标平分M,N的横坐标,也平分R,S的横坐标,即2x=XmXN=Xr+Xs推论二:已知在三次函数/)=Q:3+b2+c:+d(0)的图像上任取点P,过P作两条切线PM,PN,切点分别为P,N,结论:N点的横坐标平分P,M的横坐标,即/+%m=2%n定理二:已知三次函数f(%)=。炉+人d+c+d(0)的中心对称点为点P(X0,f(0),极大值为m,且f(x)=m的两损为4,2(/%2
7、),/(工)的极小值点为%3,结论:区间以1,冷被X。与X3平分,即不一%3=%3-XO=XO-(四段横坐标差相等)知识点八:三次函数的切线条数判断定理,I类型一:过三次函数图像上任一点的切线/I设点P为三次函数/O)=ax?+b%2+/pIc%+d(O)图像上任一点,则过点P一定有直线与y=Q)的图像相/WJ切.若点P为三次函数图像的中心对称点,则/l)0)的中心公,/Il对称点作切线,平面被该切线和函数y=f(x)图像分割为四个区域,I,H,ILVL不妨记该切线为区域V,三次函数曲线为区域VI,如上图所示,设点Pa,y)为平面内一点,令g(x)=y0-f(x)+/(x)(x-x0),则当先
8、=一5,则P为中心对称点,过点P作y=f(x)的切线,条数为1条(见类型一)当出子品且9(&%(-勺=0,则P在区域V或Vl上(挖掉中心对称点),条数为2条当&一3且g(%o)g()0,则P在区域H,IV内,过点P作切线,条数为1条当且g(右)g(-5)VO,则P在区域I,山内,过点P作切线,条数为3条类型三:由三次函数切线斜率值判断切线条数斜率值切线条数判定定理:已知三次函数)=Q%3+b%2+c+d(o),若其切线斜率为k,则满足其切线斜率为k的切线的条数如下:k与系数的关系03a两条两条3acb2k3a零条两条题型一:三次函数的零点问题例I.(2023全国高三专题练习)函数/(x)=+r
9、+2存在3个零点,则。的取值范围是()A.(-,-2)B.(-,-3)C.(-4,-1)D.(-3,0)题型二8三次函数的最值、极值问题例2.已知函数八力=一;1+/+2级,ga)=;%(1)若函数/(x)在(O,+e)上存在单调递增区间,求实数。的取值范围;(2)设G(X)=(x)-g(x).若00,如果过点尸伍刈)可作曲线y=(x)的三条切线,求掰的取值范围.变式c.(2023全国高三专题练习)设函数/(*)=$+b+c(00)在X=O处取得极值-1.(1)设点力(-。,/(-。),求证:过点A的切线有且只有一条,并求出该切线方程;(2)若过点(0,0)可作曲线y=f(x)的三条切线,求a
10、的取值范围;设曲线y=(x)在点(西,/(内)、(J(X2(X尸W)处的切线都过点(0,0),证明:(),)题型五:三次函数的对称问题例13.(2023全国高三专题练习)给出定义:设/(x)是函数y=(x)的导函数,*()是函数y=fx)/(x)=0有实数解X=X,则称(XOJ(XO)为函数y=(x)的“拐点”.经研究发现所有的三次函数jx)=ax3+bx2+cx+d(aO)都有“拐点”,且该“拐点”也是函数P=/(x)x)=-3,则心+/+/0+庐斗H()八,ajjI2023J712023J(2023J7(2023JIk2023JA.-8088B.-8090C.-8092D.-8096变式1
11、.(2023全国高三专题练习)已知函数N=X、3/+X的图象C上存在一定点P满足:若过点P的直线/与曲线。交于不同于P的两点(,乂),N(X2,%),就恒有必+为的定值为,,则为的值为.变式2:(多选题)已知函数/(X)=G3+br+g(M0)的对称中心为(1,1),则下列说法中正确的有()A.b=TB,函数/(力有三个零点C.过(3,目可以作两条直线与y=(x)图像相切D.若函数/(x)在区间(f-6,f)上有最大值,则0f3E/(jM卜+/(S卜/儒)的值是199F.过可以作三条直线与y=()图像相切题型六:三次函数的综合问题例6.(2023全国高三专题练习)已知函数/(x)=d+芯+5+
12、d在(-00,0上是增函数,在0,2上是减函数,且方程/(x)=0有3个实数根,它们分别是。,夕,2,则。?+夕2的最小值是()A.5B.6C.1D.8变式.(2023全国高三专题练习)已知/(x)=x3-6x2+9x-6c,abc,且。)=/优)=/=0,现给出如下结论:G)G;&)3;/(0)(l)0;c4.其中正确结论的序号是题型七:三次函数恒成立问题例7.(2023全国高三专题练习)设。为实数,函数/(力=/-3/+。,g()=lnx.求/(x)的极值;对于Wwl,3,x2i,e,都有/(士”名仁),试求实数。的取值范围.变式1.已知三次函数f(x)=+近2-3(,b,cR).(1)若
13、函数/(力在点(IJ(I)处的切线方程是歹+2=0,求函数/(x)的解析式;(2)在(1)的条件下,若对于区间卜2,3上任意两个自变量的值玉,演,都有(xj-/()上明求出实数机的取值范围.变式2c.已知函数/(工)=-;/+;,2+242+3伍6,/(X)为函数/()的导函数若X=-I为函数X)的极值点,求实数。的值:(2)()的单调增区间内有且只有两个整数时,求实数。的取值范围;19()(3)对任意05时,任意实数x2gT2,都有)+(x2)-3M+7”7恒成立,求实数”的最大值.课后练习(多选题)1.已知三次函数/(x)=3+b2+c+d有三个不同的零点再,彳2/3(/),若函数g(x)=f(%)-1也有三个不同的零点4出冉(A44),则下列等式或不等式一定成立的有()A.b23cC.1+2+3=r1+