设函数f(x)= x 3 +x 2 +(m 2 -1)x(x∈R),其中m>0,

1个回答

  • 设函数f(x)=

    x 3+x 2+(m 2-1)x(x∈R),其中m>0,

    (Ⅰ)当m=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率;

    (Ⅱ)求函数f(x)的单调区间与极值;

    (Ⅲ)已知函数f(x)有三个互不相同的零点0,x 1,x 2,且x 1<x 2,若对任意的x∈[x 1,x 2],f(x)>f(1)恒成立,求m的取值范围.

    (Ⅰ)当m=1时,

    f′(x)=-x 2+2x,故f′(1)=1,

    所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率为1。

    (Ⅱ)f′(x)=x 2+2x+m2-1,

    令f′(x)=0,解得x=1-m或x=1+m,

    因为m>0,所以1+m>1-m,

    当x变化时,f′(x)、f(x)的变化情况如下表:

    所以f(x)在(-∞,1-m),(1+m,+∞)内是减函数,在(1-m,1+m)内是增函数,

    函数f(x)在x=1-m处取得极小值f(1-m),且

    函数f(x)在x=1+m处取得极大值f(1+m),且

    (Ⅲ)由题设,

    所以方程

    有两个相异的实根x 1,x 2

    ,且

    解得

    (舍)或

    因为x 1<x 2,所以

    ,故

    ,则

    而f(x 1)=0,不合题意,

    若1<x 1<x 2,对任意的x∈[x 1,x 2],有x>0,x-x 1≥0,x-x 2≤0,

    又f(x 1)=0,所以 f(x)在[x 1,x 2]上的最小值为0,

    于是对任意的x∈[x 1,x 2],f(x)>f(1)恒成立的充要条件是

    解得

    综上,m的取值范围是