问题 解答题

(本小题满分15分)

若函数f(x)=ax3+bx2+cx+d是奇函数,且f(x)极小值=f(-)=-.

(1)求函数f(x)的解析式;

(2)求函数f(x)在[-1,m](m>-1)上的最大值;

(3)设函数g(x)=,若不等式g(x)·g(2k-x)≥(-k)2在(0,2k)上恒成立,求实数k的取值范围.

答案

(1)f(x)=-x3+x

(2)f(x)max=

(3)实数k的取值范围是(0,)]

解:(1)函数f(x)=ax3+bx2+cx+d是奇函数,则b=d=0,

∴f /(x)=3ax2+c,则

故f(x)=-x3+x;………………………………5分

(2)∵f /(x)=-3x2+1=-3(x+)(x-)

∴f(x)在(-∞,-),(,+∞)上是增函数,在[-,]上是减函数,

由f(x)=0解得x=±1,x=0, 

如图所示,

当-1<m<0时,f(x)max=f(-1)=0;

当0≤m<时,f(x)max=f(m)=-m3+m,

当m≥时,f(x)max=f()=.

故f(x)max=.………………10分

(3)g(x)=(-x),令y=2k-x,则x、y∈R+,且2k=x+y≥2,

又令t=xy,则0<t≤k2,

故函数F(x)=g(x)·g(2k-x)=(-x)(-y)=+xy-

      =+xy-=+t+2,t∈(0,k2]

当1-4k2≤0时,F(x)无最小值,不合

当1-4k2>0时,F(x)在(0,]上递减,在[,+∞)上递增,

且F(k2)=(-k)2,∴要F(k2)≥(-k)2恒成立,

必须

故实数k的取值范围是(0,)].………………15分

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