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已知函数f(x)=ax3+bx2+cx(a≠0 x∈R)为奇函数 且f(x)在x=1处取得极大值2.(1

时间:2023-11-28 10:59:04

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已知函数f(x)=ax3+bx2+cx(a≠0 x∈R)为奇函数 且f(x)在x=1处取得极大值2.(1

问题补充:

已知函数f(x)=ax3+bx2+cx(a≠0,x∈R)为奇函数,且f(x)在x=1处取得极大值2.

(1)求函数y=f(x)的解析式;

(2)记,求函数y=g(x)的单调区间;

(3)在(2)的条件下,当k=2时,若函数y=g(x)的图象在直线y=x+m的下方,求m的取值范围.

答案:

解:(1)由f(x)=ax3+bx2+cx(a≠0)为奇函数,

∴f(-x)=-f(x),代入得,b=0

∴f(x)=3ax2+c,且f(x)在x=1取得极大值2.

解得a=-1,c=3,

∴f(x)=-x3+3x

(2)∵g(x)=-x2+3+(k+1)lnx,

因为函数定义域为(0,+∞),所以

①当,k=-1时,g(x)=-2x<0,函数在(0,+∞)上单调递减;

②当k<-1时,k+1<0,

∵x>0,

∴.可得函数在(0,+∞)上单调递减;

③k>-1时,k+1>0,令g(x)>0,得,

∵x>0,

∴-2x2+(k+1)>0,得,结合x>0,得;

令g(x)<0,得,同上得2x2>(k+1),解得,

∴k>-1时,单调递增区间为(0,),单调递增区间为(,+∞)

综上,当k≤-1时,函数的单调递减区间为(0,+∞),无单调递增区间;

当k>-1时,函数的单调递增区间为(0,),单调递减区间为(,+∞)(包含不扣分)

(3)当k=2时,g(x)=-x2+3+3lnx,

令h(x)=g(x)-(x+m)=-x2-x+3lnx+3-m,(11分)

令h′(x)=0,,得x=1,(舍去).

由函数y=h(x)定义域为(0,+∞),则当0<x<1时,h(x)>0,

当x>1时h(x)<0,

∴当x=1时,函数h(x)取得最大值1-m.

由1-m<0得m>1

故m的取值范围是(1,+∞).

解析分析:(1)根据函数为奇函数求出b,然后根据函数f(x)在x=1取得极大值2,建立a与c的方程组,解之即可求出函数y=f(x)的解析式(2)先求函数的定义域,讨论k与-1的大小,然后利用导数的符号确定函数的单调性即可.(3)令h(x)=g(x)-(x+m)=-x2-x+3lnx+3-m,求出函数的导数即可.

点评:本题主要考查了函数解析式的求解,以及利用导数研究函数的单调性,考查了分类讨论的数学思想,是高考中常考的题型,属于中档题.

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