题目内容
已知函数f(x)=
x4-m3x+
.
(1)当m=1时,求f(x)的单调区间;
(2)当m>0时,函数f(x)的图象与x轴有交点,求m的取值范围.
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(1)当m=1时,求f(x)的单调区间;
(2)当m>0时,函数f(x)的图象与x轴有交点,求m的取值范围.
分析:(1)利用导数求函数的单调区间,只需令导数大于0,解得x的范围为函数的增区间,令导数小于0,解得x的范围为函数的减区间.
(2)要想使函数f(x)的图象与x轴有交点,只需函数的最小值小于0即可.利用导数求函数的最小值,先令导数等于0,得到极值点,再判断极值点两侧导数的正负,判断是极大值还是极小值,再比较极小值与端点函数值大小即可.本题中只有一个极小值,所以极小值也是最小值,再让最小值小于0即可.
(2)要想使函数f(x)的图象与x轴有交点,只需函数的最小值小于0即可.利用导数求函数的最小值,先令导数等于0,得到极值点,再判断极值点两侧导数的正负,判断是极大值还是极小值,再比较极小值与端点函数值大小即可.本题中只有一个极小值,所以极小值也是最小值,再让最小值小于0即可.
解答:解:(1)f'(x)=x3-1,由f'(x)>0得x>1,由f'(x)<0得x<1.
故f(x)的单增区间为[1,+∞),单减区间为(-∞,1].
(2)f'(x)=x3-m3∵m>0.由f'(x)>0得x>m,由f'(x)<0得x<m.
∴f(x)在(-∞,m)上单减,在(m,+∞)上单增,故x=m时,f(x)min=f(m)=-
m4+
,
要f(x)图象与x轴有交点,则-
m4+
≤0,解得m≥1.
故m∈[1,+∞).
故f(x)的单增区间为[1,+∞),单减区间为(-∞,1].
(2)f'(x)=x3-m3∵m>0.由f'(x)>0得x>m,由f'(x)<0得x<m.
∴f(x)在(-∞,m)上单减,在(m,+∞)上单增,故x=m时,f(x)min=f(m)=-
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要f(x)图象与x轴有交点,则-
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故m∈[1,+∞).
点评:本题主要考查了应用导数求函数的单调区间与最值的方法,属于导数的应用.
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