题目内容
【题目】已知函数f(x)=ax4lnx+bx4﹣c在x=1处取得极值﹣3﹣c.
(1)试求实数a,b的值;
(2)试求函数f(x)的单调区间;
(3)若对任意x>0,不等式f(x)≥﹣2c2恒成立,求实数c的取值范围.
【答案】
(1)解:由题意知f(1)=﹣3﹣c,因此b﹣c=﹣3﹣c,从而b=﹣3
又对f(x)求导得f′(x)=x3(4alnx+a+4b)
由题意f'(1)=0,因此a+4b=0,解得a=12
(2)解:由(1)知f'(x)=48x3lnx(x>0),令f'(x)=0,解得x=1
当0<x<1时,f'(x)<0,此时f(x)为减函数;
当x>1时,f'(x)>0,此时f(x)为增函数
因此f(x)的单调递减区间为(0,1),而f(x)的单调递增区间为(1,+∞)
(3)解:由(II)知,f(x)在x=1处取得极小值f(1)=﹣3﹣c,此极小值也是最小值,
要使f(x)≥﹣2c2(x>0)恒成立,只需﹣3﹣c≥﹣2c2
即2c2﹣c﹣3≥0,从而(2c﹣3)(c+1)≥0,解得c≥ 或c≤﹣1
所以c的取值范围为(﹣∞,﹣1]∪[ ,+∞)
【解析】(1)因为x=1时函数取得极值得f(x)=﹣3﹣c求出b,然后令导函数=0求出a即可;(2)解出导函数为0时x的值讨论x的取值范围时导函数的正负决定f(x)的单调区间;(3)不等式f(x)≥﹣2c2恒成立即f(x)的极小值≥﹣2c2 , 求出c的解集即可.
【考点精析】通过灵活运用利用导数研究函数的单调性和函数的最大(小)值与导数,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,最小的是最小值即可以解答此题.