设函数f(x)=-13x3+x2+(m2-1)x,(x∈R),其中m>0(Ⅰ)求函数的单调区间与极值;(Ⅱ)已知函数g(
设函数f(x)=-13x3+x2+(m2-1)x,(x∈R),其中m>0(Ⅰ)求函数的单调区间与极值;(Ⅱ)已知函数g(x)=f(x)+13有三个互不相同的零点,求m的取...
设函数f(x)=-13x3+x2+(m2-1)x,(x∈R),其中m>0(Ⅰ)求函数的单调区间与极值;(Ⅱ)已知函数g(x)=f(x)+13有三个互不相同的零点,求m的取值范围.
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(Ⅰ)∵f(x)=-
x3+x2+(m2-1)x,(x∈R),
∴f′(x)=-x2+2x+m2-1.
令f′(x)=0,解得x=1-m,或x=1+m.
因为m>0,所以1+m>1-m.
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
所以f(x)在(-∞,1-m),(1+m,+∞)内是减函数,在(1-m,1+m)内是增函数.
f(x)在x=1-m处取极小值f(1-m)=-
(1?m)3+(1?m)2+(m2?1)(1?m)=-
m3+m2?
.
f(x)在x=1+m处取极大值f(1+m)=-
(1+m)3+(1+m)2+(m2?1)(1+m)=
m3+m2?
.
(Ⅱ)∵f(x)=-
x3+x2+(m2-1)x,
∴g(x)=f(x)+
=-
x3+x2+(m2-1)x+
,
由(Ⅰ)知:g(x)在(-∞,1-m),(1+m,+∞)内是减函数,
在(1-m,1+m)内是增函数.
在x=1-m处取极小值?
m3+m2,x=1+m处取极大值
m3+m2,
∵函数g(x)=f(x)+
有三个互不相同的零点,且m>0,
∴
1 |
3 |
∴f′(x)=-x2+2x+m2-1.
令f′(x)=0,解得x=1-m,或x=1+m.
因为m>0,所以1+m>1-m.
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
x | (-∞,1-m) | 1-m | (1-m,1+m) | 1+m | (1+m,+∞) |
f′(x) | - | 0 | + | 0 | - |
f(x) | ↓ | 极小值 | ↑ | 极大值 | ↓ |
f(x)在x=1-m处取极小值f(1-m)=-
1 |
3 |
2 |
3 |
1 |
3 |
f(x)在x=1+m处取极大值f(1+m)=-
1 |
3 |
2 |
3 |
1 |
3 |
(Ⅱ)∵f(x)=-
1 |
3 |
∴g(x)=f(x)+
1 |
3 |
1 |
3 |
1 |
3 |
由(Ⅰ)知:g(x)在(-∞,1-m),(1+m,+∞)内是减函数,
在(1-m,1+m)内是增函数.
在x=1-m处取极小值?
2 |
3 |
2 |
3 |
∵函数g(x)=f(x)+
1 |
3 |
∴
|