已知奇函数f(x)=ax3+bx2+cx+d满足:f'(1)=0,.
(Ⅰ)求f(x)的解析式;
(Ⅱ)当x∈[-1,1]时,证明:函数图象上任意两点处的切线不可能互相垂直;
(Ⅲ)若对于任意实数α和β,不等式|f(2sinα)-f(2sinβ)|≤m恒成立,求m的最小值.
网友回答
(Ⅰ)解:因为f(x)为奇函数,所以f(-x)=-f(x),所以b=d=0,
所以f(x)=ax3+cx,求导函数,可得f′(x)=3ax2+c
由f'(1)=0,得3a+c=0,由,得
解之得:
从而,函数解析式为:
(Ⅱ)证明:由于f'(x)=x2-1,设任意两数x1,x2∈[-1,1]是函数f(x)图象上两点的横坐标,则这两点的切线的斜率分别是:
又因为-1≤x1≤1,-1≤x2≤1,所以k1≤0,k2≤0,得:k1k2≥0,知k1k2≠-1
故当x∈[-1,1]时,函数f(x)图象上任意两点的切线不可能垂直
(Ⅲ)解:|f(2sinα)-f(2sinβ)|≤m恒成立,等价于|f(x)|max-|f(x)|min≤m
由于-2≤2sinα≤2,-2≤2sinβ≤2,∴只需求出在[-2,2]上的最值
而f'(x)=x2-1,由f'(x)=0解得x=±1
列表如下:
x-2(-2,-1)-1(-1,1)1(1,2)2f'(x)+0-0+f(x)递增递减递增∴,
∴,
∴m的最小值为.
解析分析:(Ⅰ)根据f(x)为奇函数,可得b=d=0,求导函数,利用f'(1)=0,,即可求得函数解析式;(Ⅱ)设任意两数x1,x2∈[-1,1]是函数f(x)图象上两点的横坐标,求出这两点的切线的斜率,证明斜率之积k1k2≠-1即可;(Ⅲ)|f(2sinα)-f(2sinβ)|≤m恒成立,等价于|f(x)|max-|f(x)|min≤m,由于-2≤2sinα≤2,-2≤2sinβ≤2,只需求出在[-2,2]上的最值,即可求得m的最小值.
点评:本题考查导数知识的运用,考查导数的几何意义,考查恒成立问题,解题的关键是将|f(2sinα)-f(2sinβ)|≤m恒成立,转化为|f(x)|max-|f(x)|min≤m.