问题
解答题
已知函数f(x)=ax3+
(1)证明sinθ=1; (2)求f(x)的解析式; (3)若对于任意的x1,x2∈[m,m+3](m≥0),不等式|f(x1)-f(x2)|≤
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答案
(1)∵f'(x)=3ax2+(sinθ)x-2
由题设可知
即f′(1)=0 f′(-2)≤0 3a+sinθ-2=0 ① 12a-2sinθ-2≤0②
由①得:a=
,代入②得:12×2-sinθ 3
-2sinθ-2≤0,2-sinθ 3
化简得:sinθ≥1,
∴sinθ=1;
(2)将sinθ=1代入①式得:a=
,则f(x)=1 3
x3+1 3
x2-2x+c,1 2
而又由f(1)=
,代入得c=37 6
,22 3
∴f(x)=
x3+1 3
x2-2x+1 2
即为所求;22 3
(3)f′(x)=x2+x-2=(x+2)(x-1)
易知f(x)在(-∞,-2)及(1,+∞)上均为增函数,在(-2,1)上为减函数.
(i)当m>1时,f(x)在[m,m+3]上递增.故f(x)max=f(m+3),f(x)min=f(m)
由f(m+3)-f(m)=
(m+3)3+1 3
(m+3)2-2(m+3)-1 2
m3-1 3
m2+2m1 2
=3m2+12m+
≤15 2
,得-5≤m≤1.这与条件矛盾故舍去;45 2
(ii)当0≤m≤1时,f(x)在[m,1]上递减,在[1,m+3]上递增,
∴f(x)min=f(1),f(x)max={f(m),f(m+3)}max,
又f(m+3)-f(m)=3m2+12m+
=3(m+2)2-15 2
>0(0≤m≤1)9 2
∴f(x)max=f(m+3)
∴|f(x1)-f(x2)|≤f(x)max-f(x)min=f(m+3)-f(1)≤f(4)-f(1)=
恒成立,45 2
故当0≤m≤1原式恒成立.
综上:存在m且m∈[0,1]合乎题意.