已知函数f(x)=x4-4x3+ax2-1在区间[0,1]上单调递增,在区间[1,2]上单调递减.

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  • 解题思路:(1)由函数的单调区间知:x=1是函数的极值点,则f′(1)=0,由此可解得a值;

    (2)求其切线方程,只需求出切点即可,由题意知f′(x)=24,解出x即为切点横坐标,从而求出切点;

    (3)函数g(x)=bx2-1的图象与函数f(x)的图象恰有2个不同交点,等价于方程f(x)-g(x)=0有两个不同的解,从而问题转化为讨论方程解的问题解决.

    (1)f'(x)=4x3-12x2+2ax,

    由函数f(x)=x4-4x3+ax2-1在区间[0,1]上单调递增,在区间[1,2]上单调递减,

    知:x=1是函数f(x)的极大值点,所以f'(1)=0,解得a=4.

    故a=4.

    (2)由(1)知:f'(x)=4x3-12x2+8x,

    令f'(x)=24,即x3-3x2+2x-6=0,(x-3)(x2+2)=0,

    ∴x=3,则切点为(3,8),

    此切线方程为:y-8=24(x-3),即y=24x-64.

    (3)令h(x)=f(x)-g(x),则h(x)=x4-4x3+(4-b)x2=x2(x2-4x+4-b),

    由h(x)=0得:x=0,或x2-4x+4-b=0.--------(*)△=(-4)2-4(4-b)=4b,

    ①当△<0,即b<0时,(*)无实根,f(x)与g(x)的图象只有1个交点;

    ②当△=0,即b=0时,(*)的实数解为x=2,f(x)与g (x)的图象有2个交点;

    ③当△>0,即b>0时,若x=0是(*)的根,则b=4,方程的另一根为x=4,此时,f(x)与g(x)的图象有2个交点;

    当b>0且b≠4时,f(x)与g(x)的图象有3个不同交点.

    综上,存在实数b=0或4,使函数f(x)与g(x)的图象恰有2个不同交点.

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性.

    考点点评: 本题考查导数的几何意义及应用导数研究函数的极值、单调性问题,考查了分类讨论思想、函数与方程思想及转化思想在解决问题中的运用.