题目内容
若函数f(x)=(1-x2)(x2+ax+b)的图象关于直线x=-2对称,则f(x)的最大值是( )
分析:由题意可得函数y=f(x-2)的图象关于y轴对称,于是y=f(x-2)是偶函数.根据偶函数的定义,采用比较系数法求出a=8且b=15,由此可得f(x)=-x4-8x3-14x2+8x+15.利用导数研究f(x)的单调性,可得f(x)在区间(-∞,-2-
)、(-2,-2+
)上是增函数,在区间(-2-
,-2)、(-2+
,+∞)上是减函数,结合f(-2-
)=f((-2+
)=16,即可得到f(x)的最大值.
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解答:解:∵函数f(x)=(1-x2)(x2+ax+b)的图象关于直线x=-2对称,
∴将函数y=f(x)的图象向右平移2个单位,得函数y=f(x-2)的图象关于直线x=0对称,
∴f(x-2)=[1-(x-2)2][(x-2)2+a(x-2)+b]是偶函数.
设g(x)=f(x-2)=-x4+(8-a)x3+(12a-b-23)x2+(28-11a+4b)x+8a-4b,
∵g(-x)=g(x),
∴
,解之得a=8,b=15.
因此f(x)=(1-x2)(x2+8x+15)=-x4-8x3-14x2+8x+15,
求导数,得f'(x)=-4x3-24x2-28x+8.
令f'(x)=0,得x1=-2-
,x2=-2,x3=-2+
.
当x∈(-∞,-2-
)时,f'(x)>0;当x∈(-2-
,-2)时,f'(x)<0;
当x∈(-2,-2+
)时,f'(x)>0; 当x∈(-2+
,+∞)时,f'(x)<0.
∴f(x)在区间(-∞,-2-
)、(-2,-2+
)上是增函数,在区间(-2-
,-2)、(-2+
,+∞)上是减函数
又∵f(-2-
)=f(-2+
)=16,∴f(x)的最大值为16.
故选:D
∴将函数y=f(x)的图象向右平移2个单位,得函数y=f(x-2)的图象关于直线x=0对称,
∴f(x-2)=[1-(x-2)2][(x-2)2+a(x-2)+b]是偶函数.
设g(x)=f(x-2)=-x4+(8-a)x3+(12a-b-23)x2+(28-11a+4b)x+8a-4b,
∵g(-x)=g(x),
∴
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因此f(x)=(1-x2)(x2+8x+15)=-x4-8x3-14x2+8x+15,
求导数,得f'(x)=-4x3-24x2-28x+8.
令f'(x)=0,得x1=-2-
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当x∈(-∞,-2-
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当x∈(-2,-2+
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∴f(x)在区间(-∞,-2-
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又∵f(-2-
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故选:D
点评:本题给出多项式函数的图象关于x=-2对称,求函数的最大值.着重考查了函数的奇偶性、利用导数研究函数的单调性和函数的最值求法等知识,属于中档题.
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