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已知定义在R上的奇函数f(x)=x3+bx2+cx+d在x=±1处取得极值. (...

已知定义在R上的奇函数f(x)=x3+bx2+cx+d在x=±1处取得极值.
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)试证:对于区间[-1,1]上任意两个自变量的值x1,x2,都有|f(x1)-f(x2)|≤4成立;
(Ⅲ)若过点P(m,n),(m、n∈R,且|m|<2)可作曲线y=f(x)的三条切线,试求点P对应平面区域的面积.
(I)先通过函数f(x)在R上是奇函数,得出f(0)=0确定d的值,再通过f(x)在x=±1处取得极值得出f′(1)=f′(-1)=0,进而求出a,b的值 (II)导函数在区间(-1,1)上f′(x)<0,得出f(x)在区间(-1,1)上单调递减.进而求出函数的最大最小值.进而证明题设. (III)设切点为M(x,y),求出切线方程.点p代入切线方程,因由三条切线,可推出关于x的方程有3个根,通过导函数求出m的值.在(0,2)求得p对应的面积,再通过对称性,得出答案. 【解析】 (I)由题意f(0)=0, ∴d=0, ∴f′(x)=3x2+2bx+c,又f′(1)=f′(-1)=0, 即, 解得b=0,c=-3. ∴f(x)=x3-3x; (II)∵f(x)=x3-3x,f′(x)=3x2-3=3(x+1)(x-1), 当-1<x<1时,f′(x)<0, 故f(x)在区间[-1,1]上为减函数, ∴fmax(x)=f(-1)=2,fmin(x)=f(1)=-2 对于区间[-1,1]上任意两个自变量的值x1,x2, ∴|f(x1)-f(x2)|≤f(-1)-f(1)=4; (III)设切点为M(x,y), 则点M的坐标满足y=x3-3x. 因f′(x)=3(x2-1), 故切线l的方程为:y-y=3(x2-1)(x-x), ∵P(m,n)∈l,∴n-(x3-3x)=3(x2-1)(m-x) 整理得2x3-3mx2+3m+n=0. ∵若过点P(m,n)可作曲线y=f(x)的三条切线, ∴关于x方程2x3-3mx2+3m+n=0有三个实根. 设g(x)=2x3-3mx2+3m+n, 则g′(x)=6x2-6mx=6x(x-m), 由g′(x)=0,得x=0或x=m. 由对称性,先考虑m>0 ∵g(x)在(-∞,0),(m,+∞)上单调递增, 在(0,m)上单调递减. ∴函数g(x)=2x3-3mx2+3m+n的极值点为x=0,或x=m ∴关于x方程2x3-3mx2+3m+n=0有三个实根的充要条件是, 解得-3m<n<m3-3m. 故0<m<2时,点P对应平面区域的面积 故|m|<2时,所求点P对应平面区域的面积为2S,即8.
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考点分析:
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(3)若a<0,则必存在实数x,使得f[f(x)]>x
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A.manfen5.com 满分网
B.1
C.2
D.不确定
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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