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已知函数f(x)=x4+ax3+2x2+b(x∈R),其中a,b∈R. (Ⅰ)当...

已知函数f(x)=x4+ax3+2x2+b(x∈R),其中a,b∈R.
(Ⅰ)当manfen5.com 满分网时,讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅱ)若函数f(x)仅在x=0处有极值,求a的取值范围;
(Ⅲ)若对于任意的a∈[-2,2],不等式f(x)≤1在[-1,1]上恒成立,求b的取值范围.
(1)将a的值代入后对函数f(x)进行求导,当导函数大于0时求原函数的单调增区间,当导函数小于0时求原函数的单调递减区间. (2)根据函数f(x)仅在x=0处有极值说明f'(x)=0仅有x=0一个根得到答案. (3)根据函数f(x)的单调性求出最大值,然后令最大值小于等于1恒成立求出b的范围. 【解析】 (Ⅰ)f'(x)=4x3+3ax2+4x=x(4x2+3ax+4). 当时,f'(x)=x(4x2-10x+4)=2x(2x-1)(x-2). 令f'(x)=0,解得x1=0,,x3=2. 当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表: 所以f(x)在,(2,+∞)内是增函数,在(-∞,0),内是减函数. (Ⅱ)f'(x)=x(4x2+3ax+4),显然x=0不是方程4x2+3ax+4=0的根. 为使f(x)仅在x=0处有极值,必须4x2+3ax+4≥0成立,即有△=9a2-64≤0. 解些不等式,得.这时,f(0)=b是唯一极值. 因此满足条件的a的取值范围是. (Ⅲ)由条件a∈[-2,2],可知△=9a2-64<0,从而4x2+3ax+4>0恒成立. 当x<0时,f'(x)<0;当x>0时,f'(x)>0. 因此函数f(x)在[-1,1]上的最大值是f(1)与f(-1)两者中的较大者. 为使对任意的a∈[-2,2],不等式f(x)≤1在[-1,1]上恒成立, 当且仅当,即,在a∈[-2,2]上恒成立. 所以b≤-4,因此满足条件的b的取值范围是(-∞,-4].
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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