问题 解答题

设函数f(x)=x2-2tx+4t3+t2-3t+3,其中x∈R,t∈R,将f(x)的最小值记为g(t).

(1)求g(t)的表达式;

(2)讨论g(t)在区间[-1,1]内的单调性;

(3)若当t∈[-1,1]时,|g(t)|≤k恒成立,其中k为正数,求k的取值范围.

答案

(1)根据题意得f′(x)=2x-2t=0得x=t,当x<t时,f′(x)<0,函数为减函数;当x>t时,f′(x)>0,函数为减函数.则f(x)的最小值g(t)=f(t)=4t3-3t+3;

(2)求出g′(t)=12t2-3=0解得t=±

1
2

当-1≤t<-

1
2
1
2
≤t≤1时,g′(t)>0,函数为增函数;

当-

1
2
≤t≤
1
2
时,g′(t)<0,函数为减函数.所以函数的递增区间为[-1,-
1
2
]与[
1
2
,1],递减区间为[-
1
2
1
2
);

(3)由(2)知g(t)的递增区间为[-1,-

1
2
]与[
1
2
,1],递减区间为[-
1
2
1
2
);

又g(1)=4,g(-

1
2
)=4

∴函数g(t)的最大值为4,

则g(t)≤4.

∵当t∈[-1,1]时,|g(t)|≤k恒成立,

∴k≥4

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