题目内容
已知函数m(x)=2ax2,
,且函数h(x)在
时取极大值,若f(x)=h(x)+m(x)
(1)当
时,求函数f(x)在[-2,2]上的最大值和最小值;
(2)令g(x)=ln(x+1)+3-f'(x),若g(x)在
上单调递增,求实数a的取值范围.
解:(1)函数
求导可得:h′(x)=-2x2+b
∵函数h(x)在
时取极大值,
∴
∴b=3
∴
∴f(x)=h(x)+m(x)=
当
时,f(x)=
∴f′(x)=-(2x-3)(x+1)
令f′(x)>0,-2≤x≤2,可得-1<x<
;令f′(x)<0,-2≤x≤2,可得
<x≤2或-2≤x<-1;
∴当x=-1时,f(x)极小值,当
时,f(x)取极大值(6分)
而

∴在[-2,2]上,当x=-1时,
;当
时,
(7分)
(2)g(x)=ln(x+1)+3-f′(x)=ln(x+1)+3-(-2x2+3+4ax)=ln(x+1)+2x2-4ax
求导函数,可得
(8分)
在
上,x+1>0
∵g(x)在
单调递增.
∴g′(x)>0,∴
,即
∴
∵在
上,
∴a≤0
∴实数a的取值范围a≤0
分析:(1)根据函数h(x)在
时取极大值,可求得
,从而可得当
时,f(x)=
,求导函数,确定函数的单调性,求出函数的极值与端点函数值比较,即可得到函数的最大值和最小值;
(2)g(x)=ln(x+1)+3-f′(x)=ln(x+1)+3-(-2x2+3+4ax)=ln(x+1)+2x2-4ax,求导函数,利用g(x)在
单调递增,可得
,根据在
上,
,即可求得实数a的取值范围.
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性、极值与最值,考查恒成立问题,解题的关键是分离参数,属于中档题.
∵函数h(x)在
∴
∴b=3
∴
∴f(x)=h(x)+m(x)=
当
∴f′(x)=-(2x-3)(x+1)
令f′(x)>0,-2≤x≤2,可得-1<x<
∴当x=-1时,f(x)极小值,当
而
∴在[-2,2]上,当x=-1时,
(2)g(x)=ln(x+1)+3-f′(x)=ln(x+1)+3-(-2x2+3+4ax)=ln(x+1)+2x2-4ax
求导函数,可得
在
∵g(x)在
∴g′(x)>0,∴
∴
∵在
∴a≤0
∴实数a的取值范围a≤0
分析:(1)根据函数h(x)在
(2)g(x)=ln(x+1)+3-f′(x)=ln(x+1)+3-(-2x2+3+4ax)=ln(x+1)+2x2-4ax,求导函数,利用g(x)在
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性、极值与最值,考查恒成立问题,解题的关键是分离参数,属于中档题.
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