解答题已知函数f(x)=-x3+bx2+cx+bc,
(1)若函数f(x)在x=1处有极值-,试确定b、c的值;
(2)在(1)的条件下,曲线y=f(x)+m与x轴仅有一个交点,求实数m的取值范围;
(3)记g(x)=|f′(??x)|(-1≤x≤1)的最大值为M,若M≥k对任意的b、c恒成立,试求k的取值范围.
(参考公式:x3-3bx2+4b3=(x+b)(x-2b)2)
网友回答
解:(1)解得或.…(2分)
若,,f'(x)=-x2+2x-1=-(x-1)2≤0f(x)在R上单调递减,在x=1处无极值;
若,,f'(x)=-x2-2x+3=-(x-1)(x+3),
直接讨论知,f(x)在x=1处有极大值,所以为所求.…(4分)
(2)由(1),,…(6分)
当y极小值=m-12>0,或,曲线y=f(x)+m与x轴仅有一个交点.…(8分)
因此,实数m的取值范围是m>12或.…(9分)
(3)g(x)=|-(x-b)2+b2+c|.若|b|>1,
则f'(x)在[-1,1]是单调函数,M=max{|f'(-1)|,|f'(1)|}={|-1+2b+c|,|-1-2b+c|},因为f'(1)与f'(-1)之差的绝对值|f'(1)-f'(-1)|=|4b|>4,所以M>2.…(11分)
若|b|≤1,f'(x)在x=b∈[-1,1]取极值,
则M=max{|f'(-1)|,|f'(1)|,|f'(b)|},f'(b)-f'(±1)=(b?1)2.
若-1≤b<0,f'(1)≤f'(-1)≤f'(b),;
若0≤b≤1,f'(-1)≤f'(1)≤f'(b),M=max{|f'(-1)|,|f'(b)|}.
当b=0,时,在[-1,1]上的最大值.…(13分)
所以,k的取值范围是.…(14分)解析分析:(1)先求函数的导数,根据题意f′(x)=0应有根x=1,可得一个关系式,再借助极值建立等量关系,解二元一次方程组即可,应注意导数为0是取极值的必要不充分条件.(2)曲线f(x)与x轴仅有一个交点,可转化成f(x)极大值<0或f(x)极小值>0即可.(3)根据题意得到g(x)的解析式,利用已知求出g(x)的最大值M,利用M≥k列出不等式求出k的取值范围即可.点评:本题主要考查了利用导数研究函数的极值,通过极值求解系数,,考查利用导数求函数的最值,从而解决恒成立问题,属于中档题.