题目内容
已知函数y=f(x)是定义在R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=
x3-4x+4;
(Ⅰ)求函数y=f(x)的单调区间和极值;
(Ⅱ)若方程f(x)=kx-
在[-3,3]恰有两个不等实数根,求实数k的取值范围.
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(Ⅰ)求函数y=f(x)的单调区间和极值;
(Ⅱ)若方程f(x)=kx-
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考点:函数奇偶性的性质
专题:计算题,函数的性质及应用,导数的综合应用
分析:(Ⅰ)求出函数的导数,令导数大于0,得增区间.导数小于0,得减区间,进而得到极值,注意偶函数的性质;
(Ⅱ)由(Ⅰ)得到的单调性和k的符号,以及直线恒过的定点,即可得到k的取值范围.
(Ⅱ)由(Ⅰ)得到的单调性和k的符号,以及直线恒过的定点,即可得到k的取值范围.
解答:
解:(Ⅰ)因为当x≥0时,f(x)=
x3-4x+4,
f′(x)=x2-4=(x+2)(x-2),当0<x<2时,f′(x)<0,x>2时,f′(x)>0,
即当x≥0时,f(x)的减区间为[0,2],增区间为[2,+∞),
由y=f(x)为偶函数,则当x≤0时,f(x)的减区间为(-∞,-2],增区间为[-2,0],
又f(-2)=f(2)=-
,f(0)=4.
综上可得,f(x)的增区间为:[-2,0],[2,+∞),减区间为:(-∞,-2],[0,2].
极大值f(0)=4,极小值f(-2)=f(2)=-
,
(Ⅱ)由(Ⅰ)得y=f(x)在[0,2]为减函数,在[2,3]为增函数,
又f(2)=-
,f(3)=1,f(x)=kx-
恒过点(0,-
),
又f(x)=kx-
过点(3,1)时,k=
,f(x)=kx-
过点(2,-
)时,k=0,
则0≤k≤
时,集合{xf(x)=kx-
}有两个元素,
又y=f(x)是定义在R上的偶函数,
同理可得-
≤k≤0时,集合{x|f(x)=kx-
}也有两个元素,
综上得实数k的取值范围是[-
,
].
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f′(x)=x2-4=(x+2)(x-2),当0<x<2时,f′(x)<0,x>2时,f′(x)>0,
即当x≥0时,f(x)的减区间为[0,2],增区间为[2,+∞),
由y=f(x)为偶函数,则当x≤0时,f(x)的减区间为(-∞,-2],增区间为[-2,0],
又f(-2)=f(2)=-
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综上可得,f(x)的增区间为:[-2,0],[2,+∞),减区间为:(-∞,-2],[0,2].
极大值f(0)=4,极小值f(-2)=f(2)=-
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(Ⅱ)由(Ⅰ)得y=f(x)在[0,2]为减函数,在[2,3]为增函数,
又f(2)=-
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又f(x)=kx-
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则0≤k≤
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又y=f(x)是定义在R上的偶函数,
同理可得-
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综上得实数k的取值范围是[-
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点评:本题考查函数的性质和运用,考查导数的运用:求单调区间和极值,考查单调性的运用和其偶性的运用,属于中档题.
练习册系列答案
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x=0且y=0是x2+y2=0的( )
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