设函数f(x)=-x3+x2+(m2-1)x,其中m>0.
(Ⅰ)求当m=1时,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率;
(Ⅱ)已知函数f(x)有3个不同的零点,分别为0、x1、x2,且x1<x2,若对任意的x∈[x1,x2],f(x)>f(1)恒成立,求m的取值范围.
网友回答
解:(Ⅰ)当m=1时,f′(x)=-x2+2x,故f′(1)=1.
所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率为1.
(Ⅱ)由题意f(x)=x(-x2+x+m2-1)=-x(x-x1)(x-x2)
∴方程-x2+x+m2-1=0有两个相异的实根x1、x2,故x1+x2=3且△=1+(m2-1)>0,所以m>
∵x1<x2,∴2x2>x1+x2=3,故x2>>1
1°若x1≤1<x2,则f(1)=-(1-x1)(1-x2)≥0,而f(x1)=0,不合题意;
2°若1<x1<x2,对任意的x∈[x1,x2],x-x1≥0,x-x2≤0,则f(x)=-x(x-x1)(x-x2)≥0
而f(x1)=0,∴f(x)在[x1,x2]上的最小值为0
∴对任意的x∈[x1,x2],f(x)>f(1)恒成立的充要条件为f(1)=m2-<0
∴
综上,.
解析分析:(Ⅰ)求导函数,再求出f′(1)即可;(Ⅱ)题意等价于方程-x2+x+m2-1=0有两个相异的实根x1、x2,故x1+x2=3且△=1+(m2-1)>0,再分类讨论,即可确定m的取值范围.
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的最值,考查分类讨论的数学思想,属于中档题.