题目内容
已知函数f(x)=x4+ax3+2x2+b(x∈R),其中a,b∈R,
(Ⅰ)当a=
时,讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅱ)若函数f(x)仅在x=0处有极值,求a的取值范围;
(Ⅲ)若对于任意的a∈[-2,2],不等式f(x)≤1在[-1,1]上恒成立,求b的取值范围.
解:(Ⅰ)
,
当
时,
,
令f′(x)=0,解得
,
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:![]()
所以f(x)在
内是增函数,在
内是减函数.
(Ⅱ)
,显然x=0不是方程
的根,
为使f(x)仅在x=0处有极值,必须
成立,
即有
,解不等式,得
,
这时,f(0)=b是唯一极值;
因此满足条件的a的取值范围是
。
(Ⅲ)由条件a∈[-2,2],可知
,
从而
恒成立,
当x<0时,f′(x)<0;当x>0时,f′(x)>0,
因此函数f(x)在[-1,1]上的最大值是f(1)与f(-1)两者中的较大者,
为使对任意的a∈[-2,2],不等式f(x)≤1在[-1,1]上恒成立,
当且仅当
,即
在a∈[-2,2]上恒成立,所以b≤-4,
因此满足条件的b的取值范围是
.
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