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已知函数f=ax3+bx2+cx为奇函数,且f在x=1处取得极大值2.求函数y=f的解析式;记g(x)=f(x)

题文

已知函数f(x)=ax3+bx2+cx(a≠0,x∈R)为奇函数,且f(x)在x=1处取得极大值2.
(1)求函数y=f(x)的解析式;
(2)记g(x)=f(x)x+(k+1)lnx,求函数y=g(x)的单调区间;
(3)在(2)的条件下,当k=2时,若函数y=g(x)的图象在直线y=x+m的下方,求m的取值范围. 题型:未知 难度:其他题型

答案

(1)由f(x)=ax3+bx2+cx(a≠0)为奇函数,
∴f(-x)=-f(x),代入得,b=0
∴f'(x)=3ax2+c,且f(x)在x=1取得极大值2.
∴f′(1)=0f(1)=2⇒3a+c=0a+c=2.
解得a=-1,c=3,
∴f(x)=-x3+3x
(2)∵g(x)=-x2+3+(k+1)lnx,
∴g′(x)=-2x+(k+1)1x=-2x2+(k+1)x
因为函数定义域为(0,+∞),所以
①当,k=-1时,g'(x)=-2x<0,函数在(0,+∞)上单调递减;
②当k<-1时,k+1<0,
∵x>0,
∴g′(x)=-2x2+(k+1)x<0.可得函数在(0,+∞)上单调递减;
③k>-1时,k+1>0,令g'(x)>0,得-2x2+(k+1)x>0,
∵x>0,
∴-2x2+(k+1)>0,得-k+12<x<k+12,结合x>0,得0<x<k+12;
令g'(x)<0,得-2x2+(k+1)x<0,同上得2x2>(k+1),解得x>k+12,
∴k>-1时,单调递增区间为(0,k+12),单调递增区间为(k+12,+∞)
综上,当k≤-1时,函数的单调递减区间为(0,+∞),无单调递增区间;
当k>-1时,函数的单调递增区间为(0,k+12),单调递减区间为(k+12,+∞)(包含k+12不扣分)
(3)当k=2时,g(x)=-x2+3+3lnx,
令h(x)=g(x)-(x+m)=-x2-x+3lnx+3-m,(11分)
h′(x)=-2x-1+3x,
令h′(x)=0,-2x2-x+3x=0,得x=1,x=-32(舍去).
由函数y=h(x)定义域为(0,+∞),则当0<x<1时,h'(x)>0,
当x>1时h'(x)<0,
∴当x=1时,函数h(x)取得最大值1-m.
由1-m<0得m>1
故m的取值范围是(1,+∞).

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解析

f′(1)=0f(1)=2

考点

据考高分专家说,试题“已知函数f(x)=ax3+bx2+cx(.....”主要考查你对 [函数的奇偶性、周期性 ]考点的理解。 函数的奇偶性、周期性

函数的奇偶性定义:

偶函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),则称函数f(x)为偶函数。
奇函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数。 
 
函数的周期性

(1)定义:若T为非零常数,对于定义域内的任一x,使f(x+T)=f(x)恒成立,则f(x)叫做周期函数,T叫做这个函数的一个周期。
周期函数定义域必是无界的。
(2)若T是周期,则k·T(k≠0,k∈Z)也是周期,所有周期中最小的正数叫最小正周期。一般所说的周期是指函数的最小正周期。
周期函数并非都有最小正周期,如常函数f(x)=C。

奇函数与偶函数性质:

(1)奇函数与偶函数的图像的对称性:奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y轴对称。
(3)在公共定义域内,①两个奇函数的和是奇函数,两个奇函数的积是偶函数; ②两个偶函数的和、积是偶函数; ③一个奇函数,一个偶函数的积是奇函数。

注:定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.

1、函数是奇函数或偶函数的前提定义域必须关于原点对称;定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.

2、函数的周期性    令a , b 均不为零,若: 
(1)函数y = f(x) 存在 f(x)=f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|a| 
(2)函数y = f(x) 存在f(a + x) = f(b + x) ==> 函数最小正周期 T=|b-a| 
(3)函数y = f(x) 存在 f(x) = -f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|2a| 
(4)函数y = f(x) 存在 f(x + a) =
已知函数f=ax3+bx2+cx为奇函数,且f在x=1处取得极大值2.求函数y=f的解析式;记g(x)=f(x)
  ==> 函数最小正周期 T=|2a| 
(5)函数y = f(x) 存在 f(x + a) = 
已知函数f=ax3+bx2+cx为奇函数,且f在x=1处取得极大值2.求函数y=f的解析式;记g(x)=f(x)
  ==> 函数最小正周期 T=|4a|

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