已知函数f(x)=[1/3]x3-[m+1/2]x2(x∈R).

已知函数f(x)=[1/3]x3-[m+1/2]x2(x∈R).
(1)若f(x)在x=1处取得极大值,求函数f(x)的单调区间;
(2)若关于x的方程f(x)=[1/3]-mx(m≤1)有三个不同的根,求实数m的取值范围.
菊花开了 1年前 已收到1个回答 举报

A317855639 幼苗

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解题思路:(1)先求导函数,根据f(x)在x=1处取得极大值,可得f′(1)=0,从而可得m=0.进而利用f′(x)>0,确定函数的递增区间;f′(x)<0,确定函数的递减区间;
(2)构造函数g(x)=f(x)+mx-[1/3]=[1/3]x3-[m+1/2]x2+mx-[1/3],由g′(x)=0,得x=m或x=1.再对m进行讨论:m=1时,g′(x)=(x-1)2≥0,g(x)在R上单调递增,不合题意;m<1时,确定函数的极大值与极小值,根据方程f(x)=[1/3]-mx(m≤1)有三个不同的根,可知函数g(x)=f(x)+mx-[1/3]与x轴有三个不同的交点,从而函数的极大值大于0,,极小值小于0,即可得到实数m的取值范围.

(1)f′(x)=x2-(m+1)x,…(1分)
则由题意,f(x)在x=1处取得极大值
∴f′(1)=12-(m+1)×1=0,即m=0.…(2分)
∴f(x)=[1/3]x3-[1/2]x2,f′(x)=x2-x.
由f′(x)=x2-x=0,解得x=0或x=1.
令f′(x)>0,得x<0或x>1;令f′(x)<0,得0<x<1.
∴函数f(x)的单调递增区间是(-∞,0)和(1,+∞),单调递减区间是(0,1).…(5分)
(2)设g(x)=f(x)+mx-[1/3]=[1/3]x3-[m+1/2]x2+mx-[1/3],
则g′(x)=x2-(m+1)x+m=(x-m)(x-1).
令g′(x)=0,得x=m或x=1.
①当m=1时,g′(x)=(x-1)2≥0,g(x)在R上单调递增,不合题意.…(7分)
…(9分)
因为方程f(x)=[1/3]-mx(m≤1)有三个不同的根,即函数g(x)=f(x)+mx-[1/3]与x轴有三个不同的交点,所以


m3
6+
m2
2−
1
3>0

m−1
2<0…(10分)
解得m<1-
3.…(12分)
综上所述,实数m的取值范围是(-∞,1-
3).…(13分)

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性;函数在某点取得极值的条件.

考点点评: 本题以函数为载体,考查导数的运用,考查函数的单调性,考查方程根的研究,同时考查分类讨论的数学思想,解题时构造函数,将问题转化为函数g(x)=f(x)+mx-[1/3]与x轴有三个不同的交点是关键

1年前

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