已知函数f(x)=x4+ax2+b的图象在点(1,f(1))处与直线y=-4x+2相切.
(Ⅰ)求a、b的值;
(Ⅱ)求f(x)的单调区间.
(Ⅲ)求函数f(x)在区间[-m,m](m>0)上的最大值和最小值.
(Ⅰ)f(1)=-4×1+2=-2⇒1+a+b-2⇒a+b=-3,
f'(x)=4x3+2ax,f'(1)=-4⇒2a+4=-4
∴a=-4,b=1.
(Ⅱ)f(x)=x4-4x2+1⇒f'(x)=4x3-8x=4x(x2-2),f'(x)=0的根为0,±
.2
在(-∞,-
)上,f'(x)<0,函数f(x)单调递减;在(-2
,0)上,f'(x)>0,函数f(x)单调递增;2
在(0,
)上,f'(x)<0,函数f(x)单调递减;在(2
,+∞)上,f'(x)>0,函数f(x)单调递增;2
故函数f(x)的单调递增区间为(-
,0)、(2
+∞);单调递减区间为(-∞,-2
)、(0,2
).2
(Ⅲ)f(-
)=f(2
)=-3,f(0)=1,由f(x)=x4-4x2+1=1得,x=0,x=±2,2
∴当0<m<
时,f(x)在[-m,m]上的最大值是1,最小值是f(m)=m4-4m2+1;2
当
≤m≤2时,f(x)在[-m,m]上的最大值是1,最小值是f(2
)=-3.2
当m>2时,f(x)在[-m,m]上的最大值是f(m)=m4-4m2+1,最小值是f(
)=-3.2