问题 解答题
已知函数f(x)=ax4+bx3+cx2-2x-2的导函数为f'(x)=-x3+2x2+x+d.
(1)求实数a、b、c、d的值;
(2)若函数y=f(x)在区间(m,m+
1
2
)
上存在极值,求实数m的范围;
(3)若函数y=log2[f(x)+p]的图象与坐标轴无交点,求实数p的取值范围.
答案

(1)∵f(x)=ax4+bx3+cx2-2x-2,

∴f′(x)=4ax3+3bx2+2cx-2=-x3+2x2+x+d.

可得4a=-1,3b=2,2c=1,d=-2,

∴a=-

1
4
,b=
2
3
,c=
1
2
,d=-2,

(2)由(1)知f(x)=-

1
4
x4+
2
3
x3+
1
2
x2-2x-2,

f′(x)=-x3+2x2+x-2=-(x+1)(x-1)(x-2),令f′(x)=0,

得x=-1或x=1或x=2,

列表得:

∴函数f(x)有极大值f(-1)=-

5
12
,f(2)=-
8
3
,极小值f(1)=-
37
12
x(-∞,1)-1(-1,1)1(1,2)2(2,+∞)
f′(x)+0-0++-
f(x)增函数f(-1)=-
5
12
减函数f(1)=-
37
12
增函数f(2)=-
8
3
减函数
∵函数y=f(x)在区间(m,m+
1
2
)
上存在极值,

m<-1
-1<m+
1
2
≤1
0<m<1
1<m+
1
2
≤2
1≤m<2
m+
1
2
>2.
…(5分)

解得-

3
2
<m<-1或
1
2
<m<1
3
2
<m<2

故实数m∈(-

3
2
,-1)∪(
1
2
,1)∪(
3
2
,2).          …(6分)

(3)函数y=log2[f(x)+p]的图象与坐标轴无交点,有如下两种情况:

(ⅰ)当函数y=log2[f(x)+p]的图象与x轴无交点时,

必须有:

f(x)+p>0有解
f(x)+p=1无解

[f(x)+p]max>0
1不在y=f(x)+p的值域里

[f(x)+p]max=-

5
12
+p,

函数y=f(x)+p的值域为(-∞,-

5
12
+p],

-
5
12
+p>0
1>-
5
12
+p
解得
5
12
<p<
17
12
.             

(ⅱ)当函数y=log2[f(x)+p]的图象与y轴无交点时,

必须有:

f(x)+p>0有解
log2[f(0)+p]不存在

[f(x)+p]max>0
f(0)+p≤0或f(0)不存在 .

而f(0)=-2有意义,

[f(x)+p]max>0
f(0)+p≤0

-
5
12
+p>0
-2+p≤0

解得

5
12
<p≤2.

由(ⅰ)、(ⅱ)知,p的范围是:

{p|

5
12
<p<
17
12
}∩{p|
5
12
<p≤2}={p|
5
12
<p<
17
12
},

故实数p的取值范围是(

5
12
17
12
).

单项选择题
不定项选择