已知函数f(x)=[1/2]x4+bx3+cx2+dx+e(x∈R)在x=0和x=1处取得极值.

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  • 解题思路:(1)函数f(x)在极值点处的导数等于0,由此建立关于b、c、d的方程组并解之,可得d的值和b,c的关系式,再根据导数的三个零点互不相等,可得实数c的取值范围;

    (2)①函数f(x)在x=0处取得极大值,说明f'(x)在x=0的左侧大于0,在x=0的右侧小于于0,从而得到x=c这个导数为零的点必须位于x=0的左侧,由此即可得到c的取值范围;

    ②根据导数的正负判断f(x)的单调性,可得函数的极小值为f(c)和f(1),且它们中的较小值就是函数f(x)的最小值,由此得f(c)≥f(1),建立关于c的不等式,整理得(c-1)3(c+1)≤0,再结合c为负数,可得c的取值范围.

    (1)求导数,得f'(x)=2x3+3bx2+2cx+d

    ∵函数f(x)在x=0和x=1处取得极值,

    f/(0)=d=0

    f/(1)=2+3b+2c+d=0可得d=0,b=-[2/3](c+1)

    因此,f'(x)=2x3-2(c+1)x2+2cx=2x(x-1)(x-c)

    ∴当且仅当c≠0且c≠1时,函数在x=0和x=1处取得极值.

    由此可得c的取值范围是{x|c≠0且c≠1}

    (2)①∵函数f(x)在x=0处取得极大值

    ∴f(x)在x=0的左侧为增函数,在x=0的右侧为减函数,

    因此,f'(x)在x=0的左侧大于0,在x=0的右侧小于于0,

    又∵f'(x)=2x(x-1)(x-c),

    ∴f'(x)在(0,1)上为负数,得c<0且f'(x)在(c,0)上为正数

    综上所述,得c的取值范围是(-∞,0)

    ②因为c<0,得

    当x<c或0<x<1时,f'(x)<0;当c<x<0或x>1时,f'(x)>0

    ∴函数f(x)在(-∞,c)和(0,1)上为减函数;在(c,0)和(1,+∞)上为增函数

    因此,函数的极小值为f(c)和f(1),并且它们中的较小值就是函数f(x)的最小值

    ∵函数f(x)在x=1时取得最小值,

    ∴f(c)≥f(1),即[1/2]c4-[2/3](c+1)c3+c3+e≥[1/2]-[2/3](c+1)+1+e

    整理,得c4-2c3+2c-1≤0,即(c-1)3(c+1)≤0

    解这个不等式,得-1≤c≤1

    ∵c的取值范围是(-∞,0),

    ∴c∈[-1,0),即为所求c的取值范围.

    点评:

    本题考点: 函数在某点取得极值的条件;利用导数研究函数的单调性.

    考点点评: 本题给出多项式函数,在已知它的两个极值点的情况下求参数之间的关系式,并且讨论参数的取值范围,着重考查了利用导数研究函数的单调性和不等式的解法等知识,属于中档题.