(2007•汕头二模)已知函数f(x)=mx3-3(m+1)x2+3(m+2)x+1,其中m∈R.

(2007•汕头二模)已知函数f(x)=mx3-3(m+1)x2+3(m+2)x+1,其中m∈R.
(I)若m<0,求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)在(I)的条件下,当x∈[-1,1]时,函数y=f(x)的图象上任意一点的切线斜率恒大于3m,求m的取值范围;
(Ⅲ)设g(x)=mx3-(3m+2)x2+3mx+4lnx+m+1,问是否存在实数m,使得y=f(x)的图象与y=g(x)的图象有且只有两个不同的交点?若存在,求出m的值;若不存在,说明理由.
turmy 1年前 已收到1个回答 举报

大悟之人 幼苗

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解题思路:(I)由函数的解析式,求出导函数的解析式,结合m<0,确定导函数的零点,即原函数的极值点,并分析出函数的单调区间;
(II)根据已知可得不等式f'(x)>3m恒成立,结合m<0及二次函数的图象和性质,可得m的取值范围;
(Ⅲ)若y=f(x)的图象与y=g(x)的图象有且只有两个不同的交点,则φ(x)=g(x)-f(x)与x轴的正半轴有且只有两个不同的交点,利用导数法分析函数的单调性,可得满足条件的m的值.

(I)∵f(x)=mx3-3(m+1)x2+3(m+2)x+1,
∴f'(x)=3mx2-6(m+1)x+3m+6=3m(x−1)[x−(1+
2
m)]…(2分)
当m<0时,有1>1+
2
m,
当x变化时,f(x)与f'(x)的变化如下表:

x (−∞,1+
2
m) 1+
2
m (1+
2
m,1) 1 (1,+∞)
f'(x) <0 0 >0 0 <0
f(x) 单调递减 极小值 单调递增 极大值 单调递减…(4分)
故有上表知,
当m<0时,f(x)
在(−∞,1+
2
m)单调递减,
在(1+
2
m,1)单调递增,
在(1,+∞)上单调递减.…(5分)
(Ⅱ)由已知得f'(x)>3m,
即mx2-2(m+1)x+2>0
又m<0,
所以x2−
2
m(m+1)x+
2
m<0(x∈[-1,1]) ①…(6分)
设g(x)=x2−2(1+
1
m)x+
2
m,
其函数开口向上,由题意知①式恒成立,


g(−1)<0
g(1)<0⇒

1+2+
2
m+
2
m<0
−1<0…(8分)
解之得m>−
4

点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究曲线上某点切线方程.

考点点评: 本题考查的知识点是利用导数求闭区间上函数的最值,利用导数研究曲线上某点切线方程,熟练掌握导数在研究函数单调性和极值的方法和步骤是解答的关键.

1年前

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