题目内容
已知函数f(x)=ax3+cx+d(a≠0)是R上的奇函数,当x=-1时,f(x)取得极值2,若对于任意x1,x2∈[-1,1],不等式|f(x1)-f(x2)|≤m恒成立,则实数m的最小值为 .
考点:函数在某点取得极值的条件
专题:计算题,函数的性质及应用,导数的综合应用
分析:由奇函数的定义利用待定系数法求得d,再由x=-1时f(x)取得极值2.解得a,c从而确定函数,再利用导数求单调区间和极大值,f(x)=x3-3x(x∈[-1,1])是减函数,从而确定|f(x1)-f(x2)|的最小值,即可得到m的范围,进而得到最小值.
解答:
解:由奇函数的定义,应有f(-x)=-f(x),x∈R
即-ax3-cx+d=-ax3-cx-d∴d=0,
因此,f(x)=ax3+cx,f'(x)=3ax2+c,
由条件f(-1)=2,为f(x)的极值,必有f'(-1)=0,
故
,解得a=1,c=-3
因此,f(x)=x3-3x,f'(x)=3x2-3=3(x+1)(x-1),
f'(-1)=f'(1)=0
当x∈(-∞,-1)时,f'(x)>0,故f(x)在单调区间(-∞,-1)上是增函数,
当x∈(-1,1)时,f'(x)<0,故f(x)在单调区间(-1,1)上是减函数,
当x∈(1,+∞)时,f'(x)>0,故f(x)在单调区间(1,+∞)上是增函数,
所以,f(x)在x=-1处取得极大值,极大值为f(-1)=2,
由于f(x)=x3-3x(x∈[-1,1])是减函数,
且f(x)在[-1,1]上的最大值f(-1)=2,f(x)在[-1,1]上的最小值f(1)=-2,
所以,对任意的x1,x2∈[-1,1],恒有|f(x1)-f(x2)|≤2-(-2)=4,
则m≥4,
即有m的最小值为4.
故答案为:4.
即-ax3-cx+d=-ax3-cx-d∴d=0,
因此,f(x)=ax3+cx,f'(x)=3ax2+c,
由条件f(-1)=2,为f(x)的极值,必有f'(-1)=0,
故
|
因此,f(x)=x3-3x,f'(x)=3x2-3=3(x+1)(x-1),
f'(-1)=f'(1)=0
当x∈(-∞,-1)时,f'(x)>0,故f(x)在单调区间(-∞,-1)上是增函数,
当x∈(-1,1)时,f'(x)<0,故f(x)在单调区间(-1,1)上是减函数,
当x∈(1,+∞)时,f'(x)>0,故f(x)在单调区间(1,+∞)上是增函数,
所以,f(x)在x=-1处取得极大值,极大值为f(-1)=2,
由于f(x)=x3-3x(x∈[-1,1])是减函数,
且f(x)在[-1,1]上的最大值f(-1)=2,f(x)在[-1,1]上的最小值f(1)=-2,
所以,对任意的x1,x2∈[-1,1],恒有|f(x1)-f(x2)|≤2-(-2)=4,
则m≥4,
即有m的最小值为4.
故答案为:4.
点评:本小题主要考查函数的单调性及奇偶性,考查运用导数研究函数单调性及极值等基础知识,考查综合分析和解决问题的能力.
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