已知函数f(x)=4x+ax2+1.
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解题思路:(1)将a=0代入后对函数f(x)进行求导,根据导函数的正负判断函数的单调性和极值从而可求出最值.

(2)对函数f(x)进行求导可得到

f′(x)=

4−2ax−4

x

2

(

x

2

+1)

2

,分母(x2+1)2>0恒成立,令g(x)=4-2ax-4x2则与x轴必有两个交点,再根据函数单调性可确定f(x)的最小值应在端点取得,最大值在x=x1处取得,然后对两个端点进行讨论即可确定答案.

(3)当

f′(2)=−

12

25

时可求出a的值,根据

f(2)=f(

1

2

)=

8

5

,再由函数的单调性可解题.

(1)当a=0时,f′(x)=

4−4x2

(x2+1)2,于是有

又f(-1)=-2,f(1)=2,且x>0时,f(x)>0;x<0时,f(x)<0;

所以f(x)在(-∞,+∞)上有最大值是f(1)=2;有最小值是f(-1)=-2.

(2)因为f′(x)=

4−2ax−4x2

(x2+1)2,而(x2+1)2>0恒成立,

考察函数g(x)=4-2ax-4x2与x轴必有两个交点设为(x1,0)、(x2,0)且x1x2<0,不妨设x1>0,当2>x1>0时有

所以f(x)在[0,2]上最小值应在端点取得,最大值在x=x1处取得,

当f(0)=

12

5时,a=

12

5,此时f(2)=

52

25<

12

5不合题意;

当f(2)=

12

5时,a=4,此时f(0)=4>

12

5符合题意,

所以a=4代入g(x)=4-2ax-4x2可解得x1=

2−1,符合2>x1>0.

从而得到f(x)在[0,2]上的最大值为2

2+2.

当x1≥2时,f(x)在[0,2]上单调递增,

所以f(0)=

12

5,a=

12

5,

代入g(x)=4-2ax-4x2解得x1=

34−3

5<2不合x1≥2.舍去,

综上f(x)在[0,2]的最大值为2

点评:

本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题主要考查函数的单调性与其导函数的正负之间的关系、利用导数求函数的最值、根据单调性解不等式等问题.考查学生的综合运用能力.