解答题设函数f(x)=ax3-2bx2+cx+4d?(a、b、c、d∈R)图象关于原点

发布时间:2020-07-09 10:15:55

解答题设函数f(x)=ax3-2bx2+cx+4d?(a、b、c、d∈R)图象关于原点对称,且x=1时,f(x)取极小值-.
(1)求a、b、c、d的值;
(2)当x∈[-1,1]时,图象上是否存在两点,使得过此两点处的切线互相垂直?证明你的结论;
(3)若x1,x2∈[-1,1]时,求证:.|f(x1)-f(x2)≤|.

网友回答

解:(1)∵函数f(x)图象关于原点对称,∴对任意实数x,都有f(-x)=-f(x).
∴-ax3-2bx2-cx+4d=-ax3+2bx2-cx-4d,即bx2-2d=0恒成立.
∴b=0,d=0,即f(x)=ax3+cx.∴f′(x)=3ax2+c.
∵x=1时,f(x)取极小值-.∴f′(1)=0且f(1)=-,
即3a+c=0且a+c=-.解得a=,c=-1.
(2)当x∈[-1,1]时,图象上不存在两点,使得过此两点处的切线互相垂直
证明:假设存在x1,x2,则f'(x1)?f'(x2)=-1
所以(x12-1)(x22-1)=-1
因为x1,x2∈[-1,1]所以x12-1,x22-1∈[-1,0]
因此(x12-1)(x22-1)≠-1
所以不存在.
(3)证明:∵f′(x)=x2-1,由f′(x)=0,得x=±1.
当x∈(-∞,-1)或(1,+∞)时,f′(x)>0;当x∈(-1,1)时,f′(x)<0.
∴f(x)在[-1,1]上是减函数,且fmax(x)=f(-1)=,fmin(x)=f(1)=-.
∴在[-1,1]上,|f(x)|≤.
于是x1,x2∈[-1,1]时,|f(x1)-f(x2)|≤|f(x)max-f(x)min|=+=.
故x1,x2∈[-1,1]时,|f(x1)-f(x2)|≤.解析分析:(1)根据奇偶性判断b、d的值,再有在1处的极值求出a、c.(2)用假设法证明.对于存在性问题,可先假设存在,即假设存在x1,x2,则f'(x1)?f'(x2)=-1,若出现矛盾,则说明假设不成立,即不存在;否则存在.(3)函数在1和-1处取代极值,判断其为最值,根据两最值之差最大,证明问题.点评:本题主要考查了函数在某点取得极值的条件,以及利用导数求闭区间上函数的最值,同时考查了分析问题的能力和转化的数学思想,属于中档题.
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