题目内容
已知函数f(x)=mx3-x2+13(m∈R).(1)当m=
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(2)当m≠0时,若f(x)在(2,+∞)上是单调的,求m的取值范围.
分析:(1)把m=
代入函数f(x)=mx3-x2+13(m∈R),求得f(x)的表达式,对其进行求导得f′(x),并令f′(x)=0,即可求得极值;
(2)已知m≠0,对f(x)求导,因为f(x)在(2,+∞)上是单调的,可得f′(x)<0或,f′(x)>0在(2,+∞)上成立,从而求出m的取值范围.
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(2)已知m≠0,对f(x)求导,因为f(x)在(2,+∞)上是单调的,可得f′(x)<0或,f′(x)>0在(2,+∞)上成立,从而求出m的取值范围.
解答:解:(1)当m=
时,由 f′(x)=x2-2x=0,得 x=0 或 x=2.
所以当x∈(-∞,0)时,f′(x)>0;x∈(0,2)时,f′(x)<0;
x∈(2,+∞)时,f′(x)>0.
因此x=0时,f(x)取极大值,f(x)极大=f(0)=13;x=2时,
f(x)取极小值,f(x)极小=f(2)=
.
(2)f′(x)=3mx2-2x,因为m≠0,所以f′(x)的图象是抛物线,与x轴始终有两个交点(0,0)与(
,0).
若f(x)在(2,+∞)上是单调的,即f(x)在(2,+∞)上恒有
f′(x)≥0 或f′(x)≤0.
当m<0时,抛物线开口向下,与x轴正方向无交点,
在(2,+∞)上恒有f′(x)<0;
当m>0时,抛物线开口向上,与x轴正方向的交点为(
,0),只需
≤2,
解得m≥
.
综上,m的取值范围是(-∞,0)∪[
,+∞).
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所以当x∈(-∞,0)时,f′(x)>0;x∈(0,2)时,f′(x)<0;
x∈(2,+∞)时,f′(x)>0.
因此x=0时,f(x)取极大值,f(x)极大=f(0)=13;x=2时,
f(x)取极小值,f(x)极小=f(2)=
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(2)f′(x)=3mx2-2x,因为m≠0,所以f′(x)的图象是抛物线,与x轴始终有两个交点(0,0)与(
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若f(x)在(2,+∞)上是单调的,即f(x)在(2,+∞)上恒有
f′(x)≥0 或f′(x)≤0.
当m<0时,抛物线开口向下,与x轴正方向无交点,
在(2,+∞)上恒有f′(x)<0;
当m>0时,抛物线开口向上,与x轴正方向的交点为(
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| 3m |
| 2 |
| 3m |
解得m≥
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综上,m的取值范围是(-∞,0)∪[
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点评:此题主要考查函数的单调性与导数的关系:若f′(x)>0得f(x)为增函数,若f′(x)<0得f(x)为减函数;
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