Question

（14分）（2011•天津）已知函数f（x）=4x³+3tx²﹣6t²x+t﹣1，x∈R，其中t∈R．

（Ⅰ）当t=1时，求曲线y=f（x）在点（0，f（0））处的切线方程；

（Ⅱ）当t≠0时，求f（x）的单调区间；

（Ⅲ）证明：对任意的t∈（0，+∞），f（x）在区间（0，1）内均存在零点．

Answer

（Ⅰ）y=﹣6x

（Ⅱ）（1）若t＜0，则＜﹣t，∴f（x）的单调增区间是（﹣∞，），（﹣t，+∞）；f（x）的单调减区间是（，﹣t）

（2）若t＞0，则＞﹣t，∴f（x）的单调增区间是（﹣∞，﹣t），（，+∞）；f（x）的单调减区间是（﹣t，）

（Ⅲ）见解析

【解析】

试题分析：（I）当t=1时，求出函数f（x），利用导数的几何意义求出x=0处的切线的斜率，利用点斜式求出切线方程；

（II）根据f'（0）=0，解得x=﹣t或x=，讨论t的正负，在函数的定义域内解不等式fˊ（x）＞0和fˊ（x）＜0求出单调区间即可；

（III）根据函数的单调性分两种情况讨论，当≥1与当0＜＜1时，研究函数的单调性，然后根据区间端点的符号进行判定对任意t∈（0，2），f（x）在区间（0，1）内均存在零点从而得到结论．

【解析】
（I）当t=1时，f（x）=4x3+3x2﹣6x，f（0）=0

f'（x）=12x2+6x﹣6，f'（0）=﹣6，所以曲线y=f（x）在点（0，f（0））处的切线方程为y=﹣6x．

（II）【解析】
f'（x）=12x2+6tx﹣6t2，f'（0）=0，解得x=﹣t或x=

∵t≠0，以下分两种情况讨论：

（1）若t＜0，则＜﹣t，∴f（x）的单调增区间是（﹣∞，），（﹣t，+∞）；f（x）的单调减区间是（，﹣t）

（2）若t＞0，则＞﹣t，∴f（x）的单调增区间是（﹣∞，﹣t），（，+∞）；f（x）的单调减区间是（﹣t，）

（III）证明：由（II）可知，当t＞0时，f（x）在（0，）内单调递减，在（，+∞）内单调递增，以下分两种情况讨论：

（1）当≥1，即t≥2时，f（x）在（0，1）内单调递减．

f（0）=t﹣1＞0，f（1）=﹣6t2+4t+3≤﹣13＜0

所以对于任意t∈[2，+∞），f（x）在区间（0，1）内均存在零点．

（2）当0＜＜1，即0＜t＜2时，f（x）在（0，）内单调递减，在（，1）内单调递增

若t∈（0，1]，f（）=+t﹣1≤＜0，

f（1）=）=﹣6t2+4t+3≥﹣2t+3＞0

所以f（x）在（，1）内存在零点．

若t∈（1，2），f（）=+t﹣1＜+1＜0，

f（0）=t﹣1＞0∴f（x）在（0，）内存在零点．

所以，对任意t∈（0，2），f（x）在区间（0，1）内均存在零点．

综上，对于任意t∈（0，+∞），f（x）在区间（0，1）内均存在零点．