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),(

t
2
,+∞),f(x)的单调减区间为(-t,
t
2
)

2°当t<0时,f'(x)<0的解集为(

t
2
,-t)

∴f(x)的单调增区间为(-∞,

t
2
),(-t,+∞),f(x)的单调减区间为(
t
2
,-t)

(2)证明:由(1)可知,当t>0时,f(x)在(0,

t
2
)内递减,(
t
2
,+∞)
内单调递增.

1°当

t
2
≥1,即t≥2时,f(x)在(0,1)递减,在(1,+∞)递增.

f(0)=t-1>0,f(1)=-6t2+4t+3<0

∴f(x)在(0,1)内有零点.

2°当0<

t
2
<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∈(0,1],f(

t
2
)=-
7
4
t3+t-1≤-
7
4
t3<0,f(1)=-6x2+4t+3≥-6t+4t+3=3-2t>0

∴f(x)在(

t
2
,1)内存在零点.

t∈(1,2),f(

t
2
)=-
7
4
t3+t-1<0,f(0)=t-1>0

∴f(x)在(0,

t
2
)内存在零点.

∴对任意t∈(0,2),f(x)在区间(0,1)内均存在零点.

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