问题
解答题
已知函数f(x)=
(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间; (Ⅱ)当a=1时,若对任意x1,x2∈[-3,+∞),有f(x1)-f(x2)≤m成立,求实数m的最小值. |
答案
求导函数,可得f′(x)=
.-(x-a)(x+3a) (x2+3a2)2
令f′(x)=0,解得x=a或x=-3a.
(Ⅰ)当a>0时,f′(x),f(x)随着x的变化如下表
x | (-∞,-3a) | -3a | (-3a,a) | a | (a,+∞) |
f′(x) | - | 0 | + | 0 | - |
f(x) | ↘ | 极小值 | ↗ | 极大值 | ↘ |
当a<0时,f′(x),f(x)随着x的变化如下表
x | (-∞,a) | a | (a,-3a) | -3a | (-3a,+∞) |
f′(x) | - | 0 | + | 0 | - |
f(x) | ↘ | 极小值 | ↗ | 极大值 | ↘ |
(Ⅱ)当a=1时,由(Ⅰ)得f(x)是(-3,1)上的增函数,是(1,+∞)上的减函数.
又当x>1时,f(x)=
>0.x+1 x2+3
所以f(x)在[-3,+∞)上的最小值为f(-3)=-
,最大值为f(1)=1 6
.1 2
所以对任意x1,x2∈[-3,+∞),f(x1)-f(x2)≤f(1)-f(-3)=
.2 3
所以对任意x1,x2∈[-3,+∞),使f(x1)-f(x2)≤m恒成立的实数m的最小值为
.2 3