问题 解答题

函数f(x)=x3+(m-4)x2-3mx+(n-6)的图象关于原点对称.

(1)求m,n的值;

(2)证明:函数f(x)在[-2,2]上是减函数;    注:a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2

(3)x∈[-2,2]时,不等式f(x)≥(n-logma)•logma恒成立,求实数a的取值范围.

答案

(1)由函数f(x)的图象关于原点对称可知函数为奇函数

∴f(0)=0,n=6

f(-x)=-f(x)对任意的x都成立可得f(-1)=-f(1)

∴m=4

(2)由(1)可得f(x)=x3-12x

(法一)设-2≤x1<x2≤2

则f(x1)-f(x2)=x13-12x1-x23+12x2

=(x1-x2)(x12+x1x2+x22)-12(x1-x2

=(x1-x2)(x12+x1x2+x22-12)

∵-2≤x1<x2≤2

∴x1-x2<0,x12+x1x2+x22-12<0

∴f(x1)-f(x2)<0

即f(x1)<f(x2

∴函数f(x)在[-2,2]上单调递减

(法二):∵f′(x)=3x2-12=3(x2-4)≤0

∴函数f(x)在[-2,2]上单调递减

(3)由(2)可知函数f(x)在[-2,2]上单调递减

∴f(x)min=f(2)=-16,f(x)max=f(-2)=16

∵x∈[-2,2]时,不等式f(x)≥(n-logma)•logma恒成立,

:(1)由函数f(x)的图象关于原点对称可知函数为奇函数

∴f(0)=0,n=6

f(-x)=-f(x)对任意的x都成立可得f(-1)=-f(1)

∴m=4

(2)由(1)可得f(x)=x3-12x

(法一)设-2≤x1<x2≤2

则f(x1)-f(x2)=x13-12x1-x23+12x2

=(x1-x2)(x12+x1x2+x22)-12(x1-x2

=(x1-x2)(x12+x1x2+x22-12)

∵-2≤x1<x2≤2

∴x1-x2<0,x12+x1x2+x22-12<0

∴f(x1)-f(x2)<0

即f(x1)<f(x2

∴函数f(x)在[-2,2]上单调递减

(法二):∵f′(x)=3x2-12=3(x2-4)≤0

∴函数f(x)在[-2,2]上单调递减

(3)由(2)可知函数f(x)在[-2,2]上单调递减

∴f(x)min=f(2)=-16,f(x)max=f(-2)=16

∵x∈[-2,2]时,不等式f(x)≥(n-logma)•logma恒成立,

∴-16≥(6-log4a)•loga4

∴loga4≥8或loga4≤-2

1<a<

42
1
2
≤a<1

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