设函数y=f(x)在(a,b)上的导函数为f'(x),f'(x)在(a,b)上的导函数为f''(x),若在(a,b)上,f''(x)<0恒成

发布时间:2020-07-31 19:47:44

设函数y=f(x)在(a,b)上的导函数为f'(x),f'(x)在(a,b)上的导函数为f''(x),若在(a,b)上,f''(x)<0恒成立,则称函数f(x)在(a,b)上为“凸函数”.已知.
(Ⅰ)若f(x)为区间(-1,3)上的“凸函数”,则实数m=________
(Ⅱ)若当实数m满足|m|≤2时,函数f(x)在(a,b)上总为“凸函数”,则b-a的最大值为________.

网友回答

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解析分析:(Ⅰ)函数在区间(-1,3)上为“凸函数”,所以f″(x)<0,即对函数y=f(x)二次求导,转化为不等式问题解决即可;(Ⅱ)利用函数总为“凸函数”,即f″(x)<0恒成立,转化为不等式恒成立问题,讨论解不等式即可.

解答:由函数 得,f″(x)=x2-mx-3(3分)(Ⅰ)若f(x)为区间(-1,3)上的“凸函数”,则有f″(x)=x2-mx-3<0在区间(-1,3)上恒成立,由二次函数的图象,当且仅当 ,即 ?m=2.(7分)(Ⅱ)当|m|≤2时,f″(x)=x2-mx-3<0恒成立?当|m|≤2时,mx>x2-3恒成立.(8分)当x=0时,f″(x)=-3<0显然成立.(9分)当x>0,∵m的最小值是-2.∴.从而解得0<x<1(11分)当x<0,∵m的最大值是2,∴,从而解得-1<x<0.(13分)综上可得-1<x<1,从而(b-a)max=1-(-1)=2(14分)故
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