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问题: 高中导数

设函数F(X)=x^4+ax^3+2x^2+b其中a,b属于k
1)若函数F(X)仅在X=0处有极值,求A取值范围。
2)对于任意a属于[-2,3]不等式F(X)<=1在(-1,1]上恒成立,求b取值范围。

解答:

我尽力而为参与讨论,有请高明指教。


原题(1)要用二阶导数,讨论三个驻点中两个是拐点的情况。我来改一下,使他适合高中.
【(1)若函数F(x)仅有x=0一个驻点,求a取值范围】
【(2)对于任意a属于[-2,2]不等式F(x)≤1在[-1,1]上恒成立,求b取值范围】

F'(x)=4x^3+3ax^2+4x=x(4x^2+3ax+4),
修改过以后,只要使4x^2+3ax+4的判别式
△=(3a)^2-64<0,即-8/3<a<8/3就可以了.
【结论】-8/3<a<8/3。

原题(2),目标是F(x)在(-1,1]上的最大值小于等于1,由于端点-1是“开”的,由于a属于[-2,3]超出了-8/3<a<8/3的范围,求最大值特麻烦。
所以也改一下。
【(2)对于任意a属于[-2,2]不等式F(x)≤1在[-1,1]上恒成立,求b取值范围】
a属于[-2,2],则必有-8/3<a<8/3,
那么必有4x^2+3ax+4>0,所以
x<0时,f'(x)<0;
x>0时,f'(x)>0。
f(x)在[-1,1]上的最大值为
max[f(-1),f(1)]=max(6-a+b,6+a+b)=6+|a|+b,
目标“不等式F(x)≤1在[-1,1]上恒成立”的充要条件是:
6+|a|+b≤1,b≤-5-|a|≤-5。