问题 解答题

已知函数f(x)=ax3+cx+d(a≠0)是R上的奇函数,当x=1时f(x)取得极值-2.

(1)求f(x)的单调区间和极大值;

(2)证明对任意x1,x2∈(-1,1),不等式|f(x1)-f(x2)|<4恒成立.

答案

(1)由奇函数的定义,应有f(-x)=-f(x),x∈R

即-ax3-cx+d=-ax3-cx-d∴d=0

因此,f(x)=ax3+cxf'(x)=3ax2+c

由条件f(1)=-2为f(x)的极值,必有f'(1)=0,故

a+c=-2
3a+c=0

解得a=1,c=-3

因此,f(x)=x3-3x,f'(x)=3x2-3=3(x+1)(x-1)f'(-1)=f'(1)=0

当x∈(-∞,-1)时,f'(x)>0,故f(x)在单调区间(-∞,-1)上是增函数

当x∈(-1,1)时,f'(x)<0,故f(x)在单调区间(-1,1)上是减函数

当x∈(1,+∞)时,f'(x)>0,故f(x)在单调区间(1,+∞)上是增函数

所以,f(x)在x=-1处取得极大值,极大值为f(-1)=2

(2)由(1)知,f(x)=x3-3x(x∈[-1,1])是减函数,

且f(x)在[-1,1]上的最大值M=f(-1)=2,f(x)在[-1,1]上的最小值m=f(1)=-2

所以,对任意的x1,x2∈(-1,1),恒有|f(x1)-f(x2)|<M-m=2-(-2)=4

单项选择题
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