求解一道函数题x≥0时,f(x)=x^4/4—x²/2+d; x<0时,f(x)=—x²+d(d为实
4个回答

(1)为方便考虑问题,可以作出函数图像,

当x<0时,f(x)=-x^2,为抛物线

此时f'(x)=-2x

当x>=0时,f(x)=x^4/4-x^2/2=1/4*x^2(x^2-2)

有0和√2两个根

f'(x)=x^3-x=x(x+1)(x-1)说明0是f的极大值点,1是极小值点

f在(0,1)上是减的,在(1,+∞)上是增的

f''(x)=3x^2-1它的根为1/√3,说明f'在(0,1/√3)上减的,在(1/√

3,+∞)上是增的

据此画出图像

当m<0时,k=3,一个位于x<0时,一个是y=0,另一个位于(1/√3,1)

当m=0时,k=2

下面要求出过点x=1/√3的切线与x轴的交点(这个是可以求出的,你

自己做吧,这里设为a)

当0

当a

当m=√2时,k=2

当m>√2时,k=3

(2)

①当d<0时,在x负半轴上无零点,原点不是零点,如果这3个零点都

位于x的正半轴上,这会使函数g(x)=x^4/4—x²/2+d在R上有6个零

点(因为g(x)是偶函数),这是不可能的.所以d>=0

当d=0时,在x负半轴上无零点,当x>=0时,f(x)=x^4/4-x^2/2=

1/4*x^2(x^2-2)有0和√2两个根,不合要求,所以d>0

当d>0时,在x负半轴上有一个零点x1=-√d,f(0)=d>0,因为g(x)=

x^4/4—x²/2+d身为偶函数的对称性,它在正半轴上最多有两个零点

,所以只要保证它的最小值f(1)<0即可,所以f(1)=1/4-1/2+d<0,所

以d<1/4

总之,0

②已知x1=-√d,x2,x3是g(x)=x^4/4—x²/2+d的两个根,所以g(x)

的另外两个根为-x2,-x3,所以g(x)=(x-x2)(x-x3)(x+x2)(x+x3)

=x^4-(x2^2+x3^2)x^2+x^2x^3=x^4/4—x²/2+d

x2^2+x3^2=1/2,x2x3=√d

x1x2+x2x3+x3x1=x1(x2+x3)+x2x3=-√d(x2+x3)+√d=√d[1-

(x2+x3)]

(x2+x3)^2=1/2+2√d,故x2+x3=根号(1/2+2√d)

设M=x1x2+x2x3+x3x1=√d[1-根号(1/2+2√d)]

令√d=t,0

令b=根号(1/2+2t),根号(1/2)

t=(b²-1/2)/2,M=[(b²-1/2)/2](1-b)

利用求导的方法可以求出当b=(2+√10)/6时,可使M取最大值(自己代入计算)