设函数f(x)=[1/4]x4+bx2+cx+d,当x=t1时,f(x)有极小值.

1个回答

  • 解题思路:(1)利用条件得f′(x)=0有三个互异的实根,在对导函数求导,根据极值来下结论.

    (2)先利用导函数求出函数f(x)的单调递增区间,再让闭区间[m-2,m+2]是所求区间的子集即可求m的取值范围.

    (3)函数f(x)只有一个极值点,就是在导函数为0的根左右两侧的函数值异号的根只有一个x=t1.所以在x=t2两侧同号,t1<x<t2,求得(x-t22-1<0推出函数g(x)在(t1,t2)内单调减即可得结论.

    (1)因为f(x)=[1/4]x4+bx2+cx+d,所以h(x)=f′(x)=x3-12x+c.(2分)

    由题设,方程h(x)=0有三个互异的实根.

    考察函数h(x)=x3-12x+c,则h′(x)=0,得x=±2.

    所以

    c+16>0

    c−16<0.故-16<c<16.(5分)

    (2)存在c∈(-16,16),使f′(x)≥0,即x3-12x≥-c,(*)

    所以x3-12x>-16,即(x-2)2(x+4)>0(*)在区间[m-2,m+2]上恒成立.(7分)

    所以[m-2,m+2]是不等式(*)解集的子集.

    所以

    m−2>−4

    m+2<2或m-2>2,即-2<m<0,或m>4.(9分)

    (3)由题设,可得存在α,β∈R,使f′(x)=x3+2bx+c=(x-t1)(x2+αx+β),

    且x2+αx+β≥0恒成立.(11分)

    又f´(t2)=0,且在x=t2两侧同号,

    所以f´(x)=(x-t1)(x-t22.(13分)

    另一方面,g′(x)=x3+(2b-1)x+t1+c

    =x3+2bx+c-(x-t1)=(x-t1)[(x-t22-1].

    因为t1<x<t2,且t2-t1<1,所以-1<t1-t2<x-t2<0.

    所以0<(x-t22<1,所以(x-t22-1<0.

    而x-t1>0,所以g′(x)<0,所以g(x)在(t1,t2)内单调减.

    从而g(x)在(t1,t2)内最多有一个零点.(16分)

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的极值.

    考点点评: 本题考查利用极值求对应变量的值.可导函数的极值点一定是导数为0的点,但导数为0的点不一定是极值点