题目

(本题满分12) 已知x=1是函数f(x)=m -3(m+1)+nx+1的一个极值点,其中m,nR,m<0. (Ⅰ)求m与n的关系表达式;         (Ⅱ)求f(x)的单调区间; (Ⅲ)当x时,函数y=f(x)的图像上任意一点的切线斜率恒大于3m,求m的取值范围。 答案:解: (I)f′(x)= 3m-6(m+1)x+n      因为x=1是f(x)的一个极值点,所以f′(1)=0,即  3m-6(m+1)+n=0    所以  n=3m+6.                   ………………………………3分 (Ⅱ) 由(I)知, f′(x)= 3m-6(m+1)x+3m+6=3m(x-1)[x-(1+)]. 当m<0时,有1>1+. 当x变化时,f(x)与f′(x)的变化如下表: x (-∞,1+) 1+ (1+,1) 1 (1,∞) f′(x) - 0 + 0 - f(x) 单调递减 极小值 单调递增 极大值 单调递减 由表知,当m<0时,f(x)在(-∞,1+)内单调递减,在(1+,1)内单调递增,在(1,∞)内单调递减。                  ………………………………7分 (Ⅲ)解法一 由已知条件,得f′(x)﹥3m,即  m-2(m+1)x+2 > 0.  因为 m < 0,所以 -(m+1)+ < 0,  即 -2(1+)x+ < 0 , x[-1,1]   ① 设g(x)= -2(1+)x+ ,其函数图像的开口向上。由题意①式恒成立, 所以{ { { - 又m < 0,所以 -< 0, 故m的取值范围是 -< 0.               ………………………………12分 解法二  由已知条件,得f′(x)﹥3m,即 3m(x-1)[x-(1+)] > 3m.  因为m< 0,所以(x-1)[x-(1+)]< 1   ② (ⅰ)x=1时,②式化为0 < 1,恒成立,所以m< 0. (ⅱ)x≠1时,因为 x[-1,1],所以 -2≤x-1<0. ②式化为   <(x-1)-,    令t=x-1,则t[-2,0〕. 记  g(t)=t-,   则 g(t)在区间[-2,0〕上是单调增函数, 所以  =g(-2)=-2-=-. 由②式恒成立,必有   < -  -< m. 又m < 0,综合(ⅰ),(ⅱ)知 -< 0.     ………………………………12分
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