已知x=1是函數(shù)f(x)=mx3-3(m+1)x2+nx+1的一個(gè)極值點(diǎn),其中m,n∈R,m<0.
(I)求m與n的關(guān)系表達(dá)式;
(II)求f(x)的單調(diào)區(qū)間.
分析:(I)由x=1是函數(shù)f(x)=mx3-3(m+1)x2+nx+1的一個(gè)極值點(diǎn),求導(dǎo),則f′(1)=0,求得m與n的關(guān)系表達(dá)式;
(II)根據(jù)(I),代入f(x)中,求導(dǎo),令導(dǎo)數(shù)f′(x)>0,求得單調(diào)增區(qū)間,令f′(x)<0,求得單調(diào)減區(qū)間.
解答:解:(I)f′(x)=3mx
2-6(m+1)x+n,
因?yàn)閤=1是f(x)的一個(gè)極值點(diǎn),
所以f′(1)=0,即3m-6(m+1)+n=0,所以n=3m+6.
(II)由(I)知,
f′(x)=3mx2-6(m+1)x+3m+6=3m(x-1)[x-(1+)].
當(dāng)m<0時(shí),有
1>1+,當(dāng)x變化時(shí),f(x)與f'(x)的變化如下表:
x |
(-∞,1+) |
1+ |
(1+,1) |
1 |
(1,+∞) |
f′(x) |
<0 |
0 |
>0 |
0 |
<0 |
f(x) |
單調(diào)遞減 |
極小值 |
單調(diào)遞增 |
極大值 |
單調(diào)遞減 |
由上表知,當(dāng)m<0時(shí),f(x)在
(-∞,1+)單調(diào)遞減,
在
(1+,1)單調(diào)遞增,(1+∞)單調(diào)遞減.
點(diǎn)評:考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和極值問題,求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間實(shí)質(zhì)是解不等式,屬中檔題.