题目内容

已知函数f(x)=x4-4x3+ax2-1在区间[0,1]上单调递增,在区间[1,2)上单调递减。

(1)求a的值;

(2)若点A(xo,f(xo))在函数f(x)的图象上,求证:点A关于直线x=1的对称点B

也在函数f(x)的图象上;

(3)是否存在实数b,使得函数g(x)=bx2-1的图象与函数f(x)的图象恰有3个交点?若存在,请求出实数b的值;若不存在,试说明理由。

 

答案:
解析:

(1)解:∵ 函数f(x)=x4-4x3+ax2-1在区间[0,1]上单调递增,在区间[1,2]上单调递减,∴ x=1时,y=取得极大值。∴ f′(1)=0。

∵ f′(x)=4x3-12x2+2ax,∴ 4-12+2a=0。    ∴ a=4。

(2)证明:点A(x0,f(x0))关于直线x=1的对称点B的坐标为(2-x0,f(x0))。

f(2-x0)=(2-x0)4-4(2-x0)3+4(2-x0)2-1

=(2-x0)2[(2-x0)-2]2-1

=x04-4x03+4x02-1

=f(x0)。

∴ 点A关于直线x=1的对称点B也在函数f(x)的图象上。

(3)解:函数g(x)=bx2-1的图象与函数f(x)的图象恰有3个交点,等价于方程x4-4x3+4x2-1=bx2-1恰有3个不等实根。

x4-4x3+4x2-1=bx2-1x4-4x3+(4-b)x2=0。

∵ x=0是其中一个根,∴ 方程x4-4x3+(4-b)x2=0有两个非零不等实根。

∴ b>0且b≠4。

 


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