已知函数f(x)=4x3+3tx2-6t2x+t-1,x∈R,其中,t∈R,

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  • 解题思路:(1)当t=1时,f(x)=4x3+3x2-6x,f′(x)=12x2+6x-6,由此能求出曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程.

    (2)f′(x)=12x2+6tx-6t2,令f′(x)=0,解得x=-t,或x=[t/2].由此进行分类讨论,能求出f(x)的单调区间.

    (3)当t>0时,f(x)在(0,[t/2])内的单调递减,在(

    t

    2

    ,+∞

    )内单调递增,由此利用分类讨论思想能够证明对任意的t∈(0,∝),f(x)在区间(0,1)内均存在零点.

    (1)当t=1时,f(x)=4x3+3x2-6x,

    f′(x)=12x2+6x-6,f′(0)=-6,

    所以曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=-6x.

    (2)f′(x)=12x2+6tx-6t2

    令f′(x)=0,解得x=-t,或x=[t/2].

    因为t≠0,以下分两种情况讨论:

    ①若t<0,则[t/2<−t,当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:

    x (-∞,

    t

    2]) ([t/2,−t) (-t,-∞)

    f′(x) + - +

    f(x) ↑ ↓ ↑所以,f(x)的单调递增区间是(-∞,

    t

    2]),(-t,+∞);f(x)的单调递减区间是([t/2,−t).

    ②若t>0,则-t<

    t

    2],当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:

    x (-∞,-t) (-t,[t/2]) ([t/2],+∞)

    f′(x) + - +

    f(x) ↑ ↓ ↑所以,f(x)的单调递增区间是(-∞,t),([t/2],+∞);

    f(x)的单调递减区间是(-t,[t/2]).

    综上可得:

    当t<0时,f(x)的单调递增区间是(-∞,[t/2]),(-t,+∞);f(x)的单调递减区间是([t/2,−t).

    当t>0时,f(x)的单调递增区间是(-∞,t),(

    t

    2,+∞);f(x)的单调递减区间是(-t,

    t

    2]).

    (3)由(2)可知,当t>0时,f(x)在(0,[t/2])内的单调递减,在([t/2,+∞)内单调递增,以下分两种情况讨论:

    ①当

    t

    2≥1,即t≥2时,f(x)在(0,1)内单调递减,

    f(0)=t-1>0,

    f(1)=-6t2+4t+3≤-6×4-4×2+3<0.

    所以对任意t∈[2,+∞),f(x)在区间(0,1)内均存在零点.

    ②当0<

    t

    2]<1,即0<t<2时,f(x)在(0,[t/2])内的单调递减,在([t/2],1)内单调递增,

    若t∈(0,1],f([1/2])=−

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的极值;利用导数研究曲线上某点切线方程.

    考点点评: (1)简单考查导数的几何意义,导数运算以及直线方程;(2)考查导数在研究函数的单调性方面的运用,分类讨论;(3)考查分类讨论,函数与方程以及函数零点的性质,是中档偏上题.