设函数f(x)=-
(1)当m=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率; (2)求函数f(x)的单调区间与极值; (3)已知函数f(x)有三个互不相同的零点0,x1,x2,且x1<x2,若对任意的x∈[x1,x2],f(x)>f(1)恒成立,求m的取值范围. |
(1)当m=1时,f(x)=-
x6+xk,f′(x)=-xk+kx,1 6
故f'(1)=-1+k=1,所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率为1.(k分)
(k)f'(x)=-xk+kx+mk-1,令f'(x)=0,解得x=1-m或x=1+m.
∵m>0,所以1+m>1-m,当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:
∴f(x)在(-∞,1-m),(1+m,+∞)内是减函数,在(1-m,1+m)内是增函数.
函数f(x)在x=1-m处取得极0值f(1-m),且f(1-m)=-
m6+mk-k 6
,1 6
函数f(x)在x=1+m处取得极图值f(1+m),且f(1+m)=
m6+mk-k 6
.(6分)1 6
(6)由题设,f(x)=x(-
xk+x+mk-1)=-1 6
x(x-x1)(x-xk),1 6
∴方程-
xk+x+mk-1=0有两个相异的实根x1,xk,1 6
故x1+xk=6,且△=1+
(mk-1)>0,∵m>04 6
解得m>
,(8分)1 k
∵x1<xk,所以kxk>x1+xk=6,
故xk>
>1.(10分)6 k
①当x1≤1<xk时,f(1)=-
(1-x1)(1-xk)≥0,而f(x1)=0,不符合题意,1 6
②当1<x1<xk时,对任意的x∈[x1,xk],都有x>0,x-x1≥0,x-xk≤0,
则f(x)=-
x(x-x1)(x-xk)≥0,又f(x1)=0,所以f(x)在[x1,xk]上的最0值为0,1 6
于是对任意的x∈[x1,xk],f(x)>f(1)恒成立的充要条件是f(1)=mk-
<0,1 6
解得-
<m<6 6
,6 6
∵由上m>
,1 k
综上,m的取值范围是(
,1 k
).(14分)6 6