解答题已知函数f(x)=x3-(2m+1)x2-6m(m-1)x+1,x∈R.(1)当

发布时间:2020-07-09 06:59:53

解答题已知函数f(x)=x3-(2m+1)x2-6m(m-1)x+1,x∈R.
(1)当m=-1时,求函数y=f?(x)?在[-1,5]上的单调区间和最值;
(2)设f′(x)?是函数y=f?(x)?的导数,当函数y=f′(x)?的图象在(-1,5)上与x轴有唯一的公共点时,求实数m的取值范围.

网友回答

解(1)当m=-1时,f(x)=x3+x2-12x+1,
∴f′(x)=2x2+2x-12=2(x+3)(x-2)的两个根为x=-3或x=2,
只有x=2在[-1,5]上,所以f(x)在[-1,2]上单调递减,在[2,5]上单调递增.
又f(-1)=,f(2)=-,f(5)=.(4分)

故函数y=f(x)在[-1,5]上的最大值为,最小值为-.(6分)
(2)由已知有f′(x)=2x2-2(2m+1)x-6m(m-1),x∈R.
函数y=f′(x)的图象与x轴的公共点的横坐标就是二次方程
x2-(2m+1)x-3m(m-1)=0的实数根,解得x1=3m,x2=1-m.
①当x1=x2时,有3m=1-m?m=,此时x1=x2=∈(-1,5)为所求.(8分)
②当x1≠x2时,令H(x)=x2-(2m+1)x-3m(m-1),则函数y=f′(x)的图象在(-1,5)上与x轴有唯一的公共点?H(-1)?H(5)≤0,而H(-1)=-3m2+5m+2,H(5)=-3m2-7m+20,(9分)
所以(-3m2+5m+2)(-3m2-7m+20)≤0,
即(m-2)(3m+1)(m+4)(3m-5)≤0,
解得-4≤m≤-或≤m≤2.(10分)
经检验端点,当m=-4和m=2时,不符合条件,舍去.
综上所述,实数m的取值范围是m=或-4<m≤-或≤m<2.(12分)解析分析:(1)先求原函数的导数,根据f′(x)>0求得的区间是单调增区间,f′(x)<0求得的区间是单调减区间,即可求得最值;(2)将题中条件:“函数f′(x)的图象与x轴在(-1,5)上只有一个公共点,”等价于“函数y=f′(x)的图象与x轴的公共点的横坐标就是二次方程x2-(2m+1)x-3m(m-1)=0的实数根”,利用二次函数根的分布即可求得结果.点评:本小题主要考查函数单调性的应用、利用导数研究函数的单调性、导数在最大值、最小值问题中的应用、不等式的解法等基础知识,考查运算求解能力,转化思想.
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