設函數(shù)f(x)=-數(shù)學公式x3+數(shù)學公式mx2+數(shù)學公式x,g(x)=數(shù)學公式mx2-x+c,F(xiàn)(x)=xf(x).
(Ⅰ) 若函數(shù)y=f(x)在x=2處有極值,求實數(shù)m的值;
(Ⅱ) 試討論方程y=F′(x)=g(x)的實數(shù)解的個數(shù);
(Ⅲ)記函數(shù)y=G(x)的導稱函數(shù)G′(x)在區(qū)間(a,b)上的導函數(shù)為G′′(x),若在(a,b)上G′′(x)>0恒成立,則稱函數(shù)G(x)(a,b)上為“凹函數(shù)”.若存在實數(shù)m∈[-2,2],使得函數(shù)F(x)在(a,b)上為“凹函數(shù)”,求b-a最大值.

解:(Ⅰ)求導函數(shù)
∵函數(shù)y=f(x)在x=2處有極值,

∴m=;
(Ⅱ) 由題意y=F′(x)=f(x)+xf′(x)=-x3+mx2+x==mx2-x+c
,即
,∴h′(x)=-x2+4
令h′(x)=-x2+4>0,可得-2<x<2;令h′(x)=-x2+4<0,可得x<-2,或x>2;
∴函數(shù)的單調增區(qū)間為(-2,2),單調減區(qū)間為(-∞,-2),(2,+∞)
∴x=-2時,函數(shù)取得極小值為;x=2時,函數(shù)取得極大值為
∴當極小值大于0或極大值小于0,即,即時,方程有唯一解;
當極小值或極大值等于0,即時,方程有兩個解;
當極小值小于0且極大值大于0,即時,方程有三個解;
(Ⅲ)由(Ⅱ) 知F′(x)=,∴F″(x)=-x2+mx+3
令F″(x)>0,∴-x2+mx+3>0,∴x2-mx-3<0
要使存在實數(shù)m∈[-2,2],使得函數(shù)F(x)在(a,b)上為“凹函數(shù)”,則b-a取得最大時,b,a是方程x2-mx-3=0的根,∴b+a=m,ba=-3
∴(b-a)2=m2+12
∴b-a最大值為
分析:(Ⅰ)求導函數(shù),利用函數(shù)y=f(x)在x=2處有極值,可得,從而可求實數(shù)m的值;
(Ⅱ) 由題意y=F′(x)=f(x)+xf′(x)=-x3+mx2+x==mx2-x+c
,即,構造函數(shù),確定函數(shù)的單調區(qū)間,從而可得函數(shù)的極值,進而分類討論,即可得到方程y=F′(x)=g(x)的實數(shù)解的個數(shù);
(Ⅲ)由(Ⅱ) 知F′(x)=,所以F″(x)=-x2+mx+3,利用新定義,即可求得b-a最大值.
點評:本題重點考查導數(shù)知識的運用,考查函數(shù)的極值,函數(shù)的單調性,考查方程解的討論,同時考查新定義,綜合性較強.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

設函數(shù)f(x)=a2x2(a>0),g(x)=blnx.
(1)若函數(shù)y=f(x)圖象上的點到直線x-y-3=0距離的最小值為
2
,求a的值;
(2)關于x的不等式(x-1)2>f(x)的解集中的整數(shù)恰有3個,求實數(shù)a的取值范圍;
(3)對于函數(shù)f(x)與g(x)定義域上的任意實數(shù)x,若存在常數(shù)k,m,使得f(x)≥kx+m和g(x)≤kx+m都成立,則稱直線y=kx+m為函數(shù)f(x)與g(x)的“分界線”.設a=
2
2
,b=e,試探究f(x)與g(x)是否存在“分界線”?若存在,求出“分界線”的方程;若不存在,請說明理由.

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

設函數(shù)f(x)的定義域為A,若存在非零實數(shù)t,使得對于任意x∈C(C⊆A),有x+t∈A,且f(x+t)≤f(x),則稱f(x)為C上的t低調函數(shù).如果定義域為[0,+∞)的函數(shù)f(x)=-|x-m2|+m2,且 f(x)為[0,+∞)上的10低調函數(shù),那么實數(shù)m的取值范圍是(  )
A、[-5,5]
B、[-
5
,
5
]
C、[-
10
,
10
]
D、[-
5
2
5
2
]

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

(2012•深圳一模)已知函數(shù)f(x)=
1
3
x3+bx2+cx+d
,設曲線y=f(x)在與x軸交點處的切線為y=4x-12,f′(x)為f(x)的導函數(shù),且滿足f′(2-x)=f′(x).
(1)求f(x);
(2)設g(x)=x
f′(x)
 , m>0
,求函數(shù)g(x)在[0,m]上的最大值;
(3)設h(x)=lnf′(x),若對一切x∈[0,1],不等式h(x+1-t)<h(2x+2)恒成立,求實數(shù)t的取值范圍.

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

設函數(shù)f(x)是定義在R上的偶函數(shù),且f(x+2)=f(x)恒成立;當x∈[0,1]時,f(x)=x3-4x+3.有下列命題:
f(-
3
4
) <f(
15
2
)
;
②當x∈[-1,0]時f(x)=x3+4x+3;
③f(x)(x≥0)的圖象與x軸的交點的橫坐標由小到大構成一個無窮等差數(shù)列;
④關于x的方程f(x)=|x|在x∈[-3,4]上有7個不同的根.
其中真命題的個數(shù)為( 。

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科目:高中數(shù)學 來源:徐州模擬 題型:解答題

設函數(shù)f(x)=a2x2(a>0),g(x)=blnx.
(1)若函數(shù)y=f(x)圖象上的點到直線x-y-3=0距離的最小值為2
2
,求a的值;
(2)關于x的不等式(x-1)2>f(x)的解集中的整數(shù)恰有3個,求實數(shù)a的取值范圍;
(3)對于函數(shù)f(x)與g(x)定義域上的任意實數(shù)x,若存在常數(shù)k,m,使得f(x)≥kx+m和g(x)≤kx+m都成立,則稱直線y=kx+m為函數(shù)f(x)與g(x)的“分界線”.設a=
2
2
,b=e,試探究f(x)與g(x)是否存在“分界線”?若存在,求出“分界線”的方程;若不存在,請說明理由.

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