Question

函數，過曲線上的點的切線方程為.

(1)若在時有極值，求的表達式；

(2)在(1)的條件下，求在[－3,1]上的最大值；

(3)若函數在區間[－2,1]上單調遞增，求實數b的取值范圍．

 

Answer 1

【答案】

解　(1)由f(x)＝x³＋ax²＋bx＋c求導數得f′(x)＝3x²＋2ax＋b.過y＝f(x)上點P(1，f(1))的切線方程為y－f(1)＝f′(1)(x－1)，

即y－(a＋b＋c＋1)＝(3＋2a＋b)(x－1)．而過y＝f(x)上點P(1，f(1))的切線方程為y＝3x＋1.故即

∵y＝f(x)在x＝－2時有極值，故f′(－2)＝0.∴－4a＋b＝－12.  ③

由①②③聯立解得a＝2，b＝－4，c＝5，∴f(x)＝x³＋2x²－4x＋5.

(2)f′(x)＝3x²＋4x－4＝(3x－2)(x＋2)，令f′(x)＝0，解得x＝或x＝－2.

列下表：

x	－3	(－3，-2)	-2	（-2，)		(，1)	1
f′(x)		＋，	0	－	0	＋
f(x)	8		極大值		極小值		4

∴f(x)的極大值為f(－2)＝13，極小值為f()＝.又∵f(－3)＝8，f(1)＝4，

∴f(x)在[－3,1]上的最大值為13.

(3)y＝f(x)在[－2,1]上單調遞增．又f′(x)＝3x²＋2ax＋b.由(1)知2a＋b＝0.

∴f′(x)＝3x²－bx＋b.依題意在[－2,1]上恒有f′(x)≥0，即3x²－bx＋b≥0在[－2,1]上恒成立，

當x＝≥1時，即b≥6時，[f′(x)]_min＝f′(1)＝3－b＋b>0，∴b≥6時符合要求．

當x＝≤－2時，即b≤－12時，[f′(x)]_min＝f′(－2)＝12＋2b＋b≥0，∴b不存在．

當－2<<1即－12<b<6時，[f′(x)]_min＝≥0，∴0≤b<6，

綜上所述b≥0.

 

【解析】略