问题 解答题
设函数f(x)=
m2
3
x3-
3
2
x2
+(m+1)x+1.
(1)若函数f(x)在x=1处取得极大值,求函数f(x)的单调递增区间;
(2)若对任意实数m∈(0,+∞),不等式f'(x)>x2m2-(x2+1)m+x2-x+1恒成立,求x的取值范围.
答案

(1)f′(x)=m2x2-3x+(m+1).

由条件知f′(1)=0

所以m2+m-2=0

故m=1或m=-2

当m=-2时,f(x)在x=1处取得极小值;

当m=1时,f(x)在x=1处取得极大值;

综上可知,m=1

f′(x)=x2-3x+2.

由f′(x)≥0,得x≤1或x≥2;

故f(x)的单调递增区间为(-∞,1],[2,+∞).

(2)由已知知,m2x2-3x+(m+1)>x2m2-(x2+1)m+x2-x+1恒成立.

即m(x2+2)-x2-2x>0对任意m∈(0,+∞)恒成立

由m(x2+2)-x2-2x>0,及x2+2>0,

可知对任意m∈(0,+∞),m>

x2+2x
x2+2
恒成立.

x2+2x
x2+2
≤0,

又x2+2>0恒成立,

所以,x2+2x≤0,

即-2≤x≤0,

故原不等式恒成立的x的取值范围是-2≤x≤0.

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