题目内容
已知函数f(x)=ax3+x2+bx(其中常数a,b∈R),g(x)=f(x)+f'(x)是奇函数.
(1)求f(x)的表达式;
(2)讨论g(x)的单调性,并求g(x)在区间[1,2]上的最大值和最小值.
(1)求f(x)的表达式;
(2)讨论g(x)的单调性,并求g(x)在区间[1,2]上的最大值和最小值.
解:(1)由题意得f'(x)=3ax2+2x+b
因此g(x)=f(x)+f'(x)=ax3+(3a+1)x2+(b+2)x+b
因为函数g(x)是奇函数,所以g(﹣x)=﹣g(x),
即对任意实数x,
有a(﹣x)3+(3a+1)(﹣x)2+(b+2)(﹣x)+b=﹣[ax3+(3a+1)x2+(b+2)x+b]
从而3a+1=0,b=0, 解得
,
因此f(x)的解析表达式为
.
(2)由(1)知
, 所以g'(x)=﹣x2+2,
令g'(x)=0 解得
则当
时,g'(x)<0
从而g(x)在区间
,
上是减函数,
当
,
从而g(x)在区间
上是增函数,
由前面讨论知,g(x)在区间[1,2]上的最大值与最小值只能在
时取得,
而
,
因此g(x)在区间[1,2]上的最大值为
,最小值为
.
因此g(x)=f(x)+f'(x)=ax3+(3a+1)x2+(b+2)x+b
因为函数g(x)是奇函数,所以g(﹣x)=﹣g(x),
即对任意实数x,
有a(﹣x)3+(3a+1)(﹣x)2+(b+2)(﹣x)+b=﹣[ax3+(3a+1)x2+(b+2)x+b]
从而3a+1=0,b=0, 解得
因此f(x)的解析表达式为
(2)由(1)知
令g'(x)=0 解得
则当
从而g(x)在区间
当
从而g(x)在区间
由前面讨论知,g(x)在区间[1,2]上的最大值与最小值只能在
而
因此g(x)在区间[1,2]上的最大值为
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