求解一道函数题

x≥0时,f(x)=x^4/4—x²/2+d;x<0时,f(x)=—x²+d(d为实数)(1)若d=0,且f(x)最多有k条切线过x轴上同一点P(m,... x≥0时,f(x)=x^4/4—x²/2+d; x<0时,f(x)=—x²+d(d为实数)
(1)若d=0,且f(x)最多有k条切线过x轴上同一点P(m,0),求k与m的关系
(2)若f(x)有3个零点x1,x2,x3,求:
①d的取值范围;②x1x2+x2x3+x3x1的最大值.
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2011-06-09 · 在这里交流科学与数学,关注生活
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(1)为方便考虑问题,可以作出函数图像,

当x<0时,f(x)=-x^2,为抛物线

此时f'(x)=-2x

当x>=0时,f(x)=x^4/4-x^2/2=1/4*x^2(x^2-2)

有0和√2两个根

f'(x)=x^3-x=x(x+1)(x-1)说明0是f的极大值点,1是极小值点

f在(0,1)上是减的,在(1,+∞)上是增的

f''(x)=3x^2-1它的根为1/√3,说明f'在(0,1/√3)上减的,在(1/√

3,+∞)上是增的

据此画出图像

当m<0时,k=3,一个位于x<0时,一个是y=0,另一个位于(1/√3,1)

当m=0时,k=2

下面要求出过点x=1/√3的切线与x轴的交点(这个是可以求出的,你

自己做吧,这里设为a)

当0<m<=a时,k=3

当a<m<√2时,k=1

当m=√2时,k=2

当m>√2时,k=3

(2)

①当d<0时,在x负半轴上无零点,原点不是零点,如果这3个零点都

位于x的正半轴上,这会使函数g(x)=x^4/4—x²/2+d在R上有6个零

点(因为g(x)是偶函数),这是不可能的。所以d>=0

当d=0时,在x负半轴上无零点,当x>=0时,f(x)=x^4/4-x^2/2=

1/4*x^2(x^2-2)有0和√2两个根,不合要求,所以d>0

当d>0时,在x负半轴上有一个零点x1=-√d,f(0)=d>0,因为g(x)=

x^4/4—x²/2+d身为偶函数的对称性,它在正半轴上最多有两个零点

,所以只要保证它的最小值f(1)<0即可,所以f(1)=1/4-1/2+d<0,所

以d<1/4

总之,0<d<1/4

②已知x1=-√d,x2,x3是g(x)=x^4/4—x²/2+d的两个根,所以g(x)

的另外两个根为-x2,-x3,所以g(x)=(x-x2)(x-x3)(x+x2)(x+x3)

=x^4-(x2^2+x3^2)x^2+x^2x^3=x^4/4—x²/2+d

x2^2+x3^2=1/2,x2x3=√d

x1x2+x2x3+x3x1=x1(x2+x3)+x2x3=-√d(x2+x3)+√d=√d[1-

(x2+x3)]

(x2+x3)^2=1/2+2√d,故x2+x3=根号(1/2+2√d)

设M=x1x2+x2x3+x3x1=√d[1-根号(1/2+2√d)]

令√d=t,0<t<1/2,M=t[1-根号(1/2+2t)]

令b=根号(1/2+2t),根号(1/2)<b<根号(3/2)

t=(b²-1/2)/2,M=[(b²-1/2)/2](1-b)

利用求导的方法可以求出当b=(2+√10)/6时,可使M取最大值(自己代入计算)

thodylkbc814
2011-06-09 · TA获得超过1013个赞
知道小有建树答主
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(1)≥0时,f(x)=x^4/4—x²/2; x<0时,f(x)=-x²

x<0不看

x≥0时

f'(x)=x^3-x  在[0,1]递减

f''(x)=3x^2 恒大于0

函数图象大概如图所示

m<0 k=2

m=0 k=1

0<m<√2 k=1

m=√2 k=1

m>√2 k=2

(2)

①f(x)=x^4/4—x²/2在正区间的最小值为图示-1/4,那么如果方程有三解,d的取值范围为(0,1/4)

②不知

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诺亚的蜗牛帅哥
2011-06-09
知道答主
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1223333
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1191257754
2011-06-09
知道答主
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好难
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