问题
解答题
(理科)已知函数f(x)=4x3+3tx2-6t2x+t-1,x∈R,t∈R.
(1)当t≠0时,求f(x)的单调区间;
(2)证明:对任意t∈(0,+∞),f(x)在区间(0,1)内均存在零点.
答案
(1)f'(x)=12x2+6tx-6t2,令f'(x)=0,得x1=-t或x2=
.t 2
1°当t>0时,f'(x)>0的解集为(-∞,-t)∪(
,+∞)t 2
∴f(x)的单调增区间为(-∞,-t),(
,+∞),f(x)的单调减区间为(-t,t 2
).t 2
2°当t<0时,f'(x)<0的解集为(
,-t)t 2
∴f(x)的单调增区间为(-∞,
),(-t,+∞),f(x)的单调减区间为(t 2
,-t).t 2
(2)证明:由(1)可知,当t>0时,f(x)在(0,
)内递减,(t 2
,+∞)内单调递增.t 2
1°当
≥1,即t≥2时,f(x)在(0,1)递减,在(1,+∞)递增.t 2
f(0)=t-1>0,f(1)=-6t2+4t+3<0
∴f(x)在(0,1)内有零点.
2°当0<
<1,即0<t<2时,f(x)在(0,t 2
)内递减,在(t 2
,1)内单调递增.t 2
若t∈(0,1],f(
)=-t 2
t3+t-1≤-7 4
t3<0,f(1)=-6x2+4t+3≥-6t+4t+3=3-2t>07 4
∴f(x)在(
,1)内存在零点.t 2
若t∈(1,2),f(
)=-t 2
t3+t-1<0,f(0)=t-1>07 4
∴f(x)在(0,
)内存在零点.t 2
∴对任意t∈(0,2),f(x)在区间(0,1)内均存在零点.