已知函数f (x)=2x2+x-k,g(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)是R上的奇函数,当x=1时,g(x)取得极值-2.(1)求函数g(x)的单调区间和极大值;(2)若对任意x∈[-1,3],都有f(x)≤g(x)成立,求实数k的取值范围;(3)若对任意x1∈[-1,3],x2∈[-1,3],都有f(x1)≤g(x2)成立,求实数k的取值范围.

问题描述:

已知函数f (x)=2x2+x-k,g(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)是R上的奇函数,当x=1时,g(x)取得极值-2.
(1)求函数g(x)的单调区间和极大值;
(2)若对任意x∈[-1,3],都有f(x)≤g(x)成立,求实数k的取值范围;
(3)若对任意x1∈[-1,3],x2∈[-1,3],都有f(x1)≤g(x2)成立,求实数k的取值范围.

(1)∵g(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)是R上的奇函数,∴g(-x)=g(x),可得b=d=0,即g(x)=ax3+cx(a≠0),又当x=1时,g(x)取得极值-2,∴g′(1)=0g(1)=-2,即3a+c=0a+c=-2,解得a=1c=-3,故函数g(x)=x3-3x,...
答案解析:(1)由奇函数可得b=d=0,代入可得函数g(x)的解析式,由导数的正负易得单调区间,进而得极值;
(2)对任意x∈[-1,3],都有f(x)≤g(x)成立,只需k≥2x2+4x-x3,构造函数F(x)=2x2+4x-x3,x∈[-1,3],由导数法可得函数的最大值,可得答案;
(3)对任意x1∈[-1,3],x2∈[-1,3],都有f(x1)≤g(x2)成立,即f(x)在区间[-1,3]上的最大值都小于或等于g(x)的最小值,只需求其最小值即可.
考试点:函数在某点取得极值的条件;利用导数研究函数的单调性;导数在最大值、最小值问题中的应用.
知识点:本题为函数导数的综合应用,涉及函数的极值最值和恒成立问题,属中档题.