Question

設函數(shù)f（x）=ax³+bx²+cx+d（a、b、c、d∈R）滿足：?x∈R都有f（x）+f（-x）=0，且x=1時，f（x）取極小值．
（1）f（x）的解析式；
（2）當x∈[-1，1]時，證明：函數(shù)圖象上任意兩點處的切線不可能互相垂直：
（3）設F（x）=|xf（x）|，證明：時，．

Answer 1

【答案】分析：（1）利用奇函數(shù)中不含偶次項，得到b=d=0；求出導函數(shù)，令導函數(shù)在x=1的值為0，令函數(shù)在x=1的值為，列出方程組，求出a，c求出解析式．
（2）設出任意兩個點，求出該兩個點處的導數(shù)值，即兩條切線的斜率，求出它們的積的范圍，得到不可能為-1．
（3）求出f（x）d的解析式，利用基本不等式求出最大值，注意檢驗等號能否取得．
解答：解：（1）因為，?x∈R，f（-x）=-f（x）成立，所以：b=d=0，
由：f'（1）=0，得3a+c=0，
由：，得（3分）
解之得：，c=-1從而，
函數(shù)解析式為：（5分）
（2）由于，f'（x）=x²-1，
設：任意兩數(shù)x₁，x₂∈[-1，1]是函數(shù)f（x）圖象上兩點的橫坐標，
則這兩點的切線的斜率分別是：k₁=f'（x₁）=x₁²-1，k₂=f'（x₂）=x₂²-1
又因為：-1≤x₁≤1，-1≤x₂≤1，所以，k₁≤0，k₂≤0，得：k₁k₂≥0知：k₁k₂≠-1
故，當x∈[-1，1]是函數(shù)f（x）圖象上任意兩點的切線不可能垂直（10分）
（3）當：時，x²∈（0，3）且3-x²＞0此時F（x）=|xf（x）|===
當且僅當：x²=3-x²，即，取等號，故；（14分）
點評：利用基本不等式求函數(shù)的最值時，一定要注意需要滿足的條件：一正、二定、三相等．