已知函数f(x)=4x+ax2+1.

1个回答

  • 解题思路:(1)将a=0代入后对函数f(x)进行求导,根据导函数的正负判断函数的单调性和极值从而可求出最值.

    (2)对函数f(x)进行求导可得到

    f′(x)=

    4−2ax−4

    x

    2

    (

    x

    2

    +1)

    2

    ,分母(x2+1)2>0恒成立,令g(x)=4-2ax-4x2则与x轴必有两个交点,再根据函数单调性可确定f(x)的最小值应在端点取得,最大值在x=x1处取得,然后对两个端点进行讨论即可确定答案.

    (3)当

    f′(2)=−

    12

    25

    时可求出a的值,根据

    f(2)=f(

    1

    2

    )=

    8

    5

    ,再由函数的单调性可解题.

    (1)当a=0时,f′(x)=

    4−4x2

    (x2+1)2,于是有

    又f(-1)=-2,f(1)=2,且x>0时,f(x)>0;x<0时,f(x)<0;

    所以f(x)在(-∞,+∞)上有最大值是f(1)=2;有最小值是f(-1)=-2.

    (2)因为f′(x)=

    4−2ax−4x2

    (x2+1)2,而(x2+1)2>0恒成立,

    考察函数g(x)=4-2ax-4x2与x轴必有两个交点设为(x1,0)、(x2,0)且x1x2<0,不妨设x1>0,当2>x1>0时有

    所以f(x)在[0,2]上最小值应在端点取得,最大值在x=x1处取得,

    当f(0)=

    12

    5时,a=

    12

    5,此时f(2)=

    52

    25<

    12

    5不合题意;

    当f(2)=

    12

    5时,a=4,此时f(0)=4>

    12

    5符合题意,

    所以a=4代入g(x)=4-2ax-4x2可解得x1=

    2−1,符合2>x1>0.

    从而得到f(x)在[0,2]上的最大值为2

    2+2.

    当x1≥2时,f(x)在[0,2]上单调递增,

    所以f(0)=

    12

    5,a=

    12

    5,

    代入g(x)=4-2ax-4x2解得x1=

    34−3

    5<2不合x1≥2.舍去,

    综上f(x)在[0,2]的最大值为2

    点评:

    本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.

    考点点评: 本题主要考查函数的单调性与其导函数的正负之间的关系、利用导数求函数的最值、根据单调性解不等式等问题.考查学生的综合运用能力.