已知函数f(x)=<img alt="1" src="/tk/20210512/1620750864602.png"/>x3+bx2+cx+d,设曲
已知函数f(x)=x3+bx2+cx+d,设曲线y=f(x)在与x轴交点处的切线为y=4x﹣12,f′(x)为f(x)的导函数,满足f′(2﹣x)=f′(x).
(Ⅰ)求f(x)的解析式.
(Ⅱ)若函数在区间(m,n)内的图象从左到右的单调性为依次为减﹣增﹣减﹣增,则称该函数在区间(m,n)内是“W﹣型函数”.已知函数g(x)=(x2+k)•在区间(﹣1,2)内是“W﹣型函数”,求实数k的取值范围.
解:(1)∵f(x)=x3+bx2+cx+d,
∴f′(x)=x2+2bx+c,
∵f′(2﹣x)=f′(x),
∴函数y=f′(x)的图象关于直线x=1对称,则b=﹣1.
∵直线y=4x﹣12与x轴的交点为(3,0),
∴f(3)=0,且f′(3)=4,即9+9b+3c+d=0①,且9+6b+c=4②,由①②解得c=1,d=﹣3.
∴
(2)∵f′(x)=x2﹣2x+1=(x﹣1)2 ,
∴g(x)=(x2+k)•=(x2+k)•|x﹣1|=
当x∈[1,2)时,g′(x)=3x2﹣2x+k,
当x∈(﹣1,1)时,g′(x)=﹣3x2+2x﹣k,
①若g'(x)=0在(﹣1,1)上有两根,且g'(x)≥0对x∈[1,2)恒成立
当x∈(﹣1,1)时,且x∈[1,2)时,g'(1)≥0,
解得:
②若g'(x)=0在(﹣1,1)上有一根,且g'(x)=0在x∈[1,2)上有一根
x∈(﹣1,1)时,且x∈[1,2)时,
解得:﹣5<k<﹣1
③若g'(x)≤0在(﹣1,1)上恒成立,且g'(x)=0在x∈[1,2)上有两根
而x∈[1,2)时,g'(x)=3x2﹣2x+k对称轴为x=,所以不可能有两根,舍去.
综上:﹣5<k<﹣1或
【解析】(1)由f′(2﹣x)=f′(x)可得其对称轴x=1,据此可得b值,求出直线y=4x﹣12与x轴交点(3,0),则f(3)=0,且f′(3)=4,从而可解得c、d值,根据f′(x)的符号即可求得函数的单调区间;
(2)利先求出g(x),求导,然后根据“W﹣型函数”,转化为方程再区间的上的根的问题,问题得以解决.
【考点精析】通过灵活运用利用导数研究函数的单调性,掌握一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间内,(1)如果
,那么函数
在这个区间单调递增;(2)如果
,那么函数
在这个区间单调递减即可以解答此题.
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