问题 解答题

已知函数f(x)=-x4+2x2

(I)求f(x)的单调区间;

(II)设点P(x0,f(x0))在曲线y=f(x)上,曲线在点P处的切线为l.若x0∈[-1,2],求l在y轴上的截距的取值范围.

答案

(I)f′(x)=-4x3+4x=-4x(x+1)(x-1)…(1分)

令f′(x)>0得x<-1或0<x<1;令f′(x)<0得-1<x<0或x>1.

因此,f(x)的单调增区间为(-∞,-1),(0,1);单调减区间为(-1,0),(1,+∞);…(6分)

(II)由题意知直线l的方程为y-f(x0)=f'(x0)(x-x0),…(8分)

令x=0,得l在y轴上的截距b=-x0f′(x0)+f(x0)=-4x0(x0-

x30
)+2
x20
-
x40
=3
x40
-2
x20

t=

x20
,∴t∈[0,4],∴b=3t2-2t=3(t-
1
3
)2-
1
3

∴当t=

1
3
时,bmin=-
1
3
;当t=4时,bmax=40.

∴l在y轴上的截距的取值范围是[-

1
3
,40].…(12分)

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