题目内容
【题目】已知函数:f(x)=﹣x3﹣3x2+(1+a)x+b(a<0,b∈R).
(1)令h(x)=f(x﹣1)﹣b+a+3,判断h(x)的奇偶性,并讨论h(x)的单调性;
(2)若g(x)=|f(x)|,设M(a,b)为g(x)在[﹣2,0]的最大值,求M(a,b)的最小值.
【答案】
(1)解:h(x)=﹣(x﹣1)3﹣3(x﹣1)2+(1+a)x+2,
h(﹣x)=(x+1)3﹣3(x+1)2﹣x(a+1)+2,
故h(x)是非奇非偶函数;
h′(x)=﹣3x2+a+4,
a+4≤0即a≤﹣4时,h′(x)≤0,
h(x)在R递减;
a+4>0即a>﹣4时,
令h′(x)>0,解得:﹣ <x< ,
令h′(x)<0,解得:x<﹣ 或x> ,
故h(x)在(﹣∞,﹣ )递减,在(﹣ , )递增,
在( ,+∞)递减
(2)解:g(x)=|f(x)|=|x3+3x2﹣(1+a)x﹣b|,(a<0),
则f(t﹣1)=t3﹣(a+4)t+a﹣b+3,t∈[﹣1,1],
令h(t)=t3﹣(a+4)t+a﹣b+3,t∈[﹣1,1],
则h′(t)=3t2﹣(a+4),t∈[﹣1,1],
①当a≤﹣4时,h′(t)≥0恒成立,
此时函数为增函数,
则M(a,b)=max{|h(﹣1)|,|h(1)|}=max{|2a﹣b+6|,|b|}
②当﹣4<a<0时,h(t)有两个极值点t1,t2,不妨设t1<t2,
(i)当﹣1≤a<0时,t1=﹣ ≤﹣1,t2= ≥1,
此时函数为减函数,
则M(a,b)=max{|h(﹣1)|,|h(1)|}=max{|2a﹣b+6|,|b|}
(ii)当﹣4<a<﹣1时,t1=﹣ >﹣1,t2= <1,
此时函数在[﹣1,t1]上递增,在[t1,t2]上递减,在[t2,1]上递增,
则M(a,b)=max{|2a﹣b+6|,|b|,|2( )3+a﹣b+3|,|﹣2( )3+a﹣b+3|}
则M(a,b)≥min{|a+3|,2( )3},
由|a+3|=2( )3得:a=﹣1,或a=﹣ ,
当a=﹣1时,M(a,b)≥2,
当a=﹣ 时,M(a,b)≥ ,
故当a=﹣ ,b=﹣ 时,M(a,b)的最小值为
【解析】(1)根据已知求也函数h(x)的解析式,结合函数奇偶性的定义,可判断函数的奇偶性,求导,可分析出h(x)的单调性;(2)若g(x)=|f(x)|,则f(t﹣1)=t3﹣(a+4)t+a﹣b+3,t∈[﹣1,1],令h(t)=t3﹣(a+4)t+a﹣b+3,t∈[﹣1,1],结合导数法分类讨论,可得M(a,b)的最小值.
【考点精析】本题主要考查了利用导数研究函数的单调性和函数的最大(小)值与导数的相关知识点,需要掌握一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间内,(1)如果,那么函数在这个区间单调递增;(2)如果,那么函数在这个区间单调递减;求函数在上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数在内的极值;(2)将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值才能正确解答此题.