已知函数f(x)=x3+ax2+b的图象上一点P(1,0),且在P点处的切线与直线3x+y=0平行.(1)求函数f(x)的

2025-01-05 05:33:06
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回答1:

(1)因为f′(x)=3x2+2ax,
所以曲线在P(1,0)处的切线斜率为f′(1)=3+2a,即3+2a=-3,所以a=-3.
又函数过(1,0)点,即-2+b=0,所以b=2.
所以f(x)=x3-3x2+2.---------------------------------------------------(2分)
(2)由f(x)=x3-3x2+2,f′(x)=3x2-6x.
由f′(x)=0,得x=0或x=2.
①当0<t≤2时,在区间(0,t)上f′(x)<0,f(x)在[0,t]上是减函数,
所以f(x)max=f(0)=2,f(x)min=f(t)=t3-3t2+2.---------------------------(4分)
②当2<t<3时,当x变化时,f′(x)、f(x)的变化情况见下表:

x 0 (0,2) 2 (2,t) t
f′(x) 0 - 0 + +
f(x) 2 ↓? -2 ↑? t3-3t2+2
--------------------------------------------------------------------(6分)
f(x)min=f(2)=-2,f(x)max为f(0)与f(t)中较大的一个.
f(t)-f(0)=t3-3t2=t2(t-3)<0.
所以f(x)max=f(0)=2.--------------------------------------------------(8分)
(3)令g(x)=f(x)-c=x3-3x2+2-c,g′(x)=3x2-6x=3x(x-2).
在x∈[1,2)上,g′(x)<0;在x∈(2,3]上,g′(x)>0.要使g(x)=0在[1,3]上恰有两个相异的实根,则
g(1)≥0
g(2)<0
g(3)≥0

解得-2<c≤0.-------------------------------------------(12分)