已知函数f(x)=x3+3ax2+3bx+c在x=2处有极值,其图象在x=1处的切线与直线6x+2y+5=0平行.

已知函数f(x)=x3+3ax2+3bx+c在x=2处有极值,其图象在x=1处的切线与直线6x+2y+5=0平行.
①求函数的单调区间;
②求函数的极大值与极小值的差;
③当x∈[1,3]时,f(x)>1-4c2恒成立,求实数c的取值范围.
fre43 1年前 已收到1个回答 举报

婧姝 幼苗

共回答了11个问题采纳率:90.9% 举报

解题思路:①先对函数进行求导,根据函数f(x)在x=2取得极值,说明导函数在x=2时值为0,再根据其图象在x=1处的切线斜率为-3,列出方程组即可求出a、b的值,进而可以求出函数的单调区间;
②根据①的单调性,可以得出函数的极大值为f(0)=c,极小值为f(2)=c-4,即可得出函数的极大值与极小值的差;
③可以求出函数在闭区间∈[1,3]上的最小值,这个最小值要大于1-4c2,解不等式可以得出实数c的取值范围.

①首先f′(x)=3x2+6ax+3b,
因为函数f(x)在x=2取得极值,所以f′(2)=3•22+6a•2+3b=0
即4a+b+4=0…(i)
其次,因为图象在x=1处的切线与直线6x+2y+5=0平行
所以f′(1)=3•12+6a•1+3b=-3
即2a+b+2=0…(ii)
联解(i)、(ii)可得a=-1,b=0
所以:f′(x)=3x2-6x=3x(x-2)
当f′(x)>0时,x<0或x>2;当f′(x)<0时,0<x<2
∴函数的单调增区间是 (-∞,0)和(2,+∞);函数的单调减区间是(0,2)
②由①得,函数的表达式为(x)=x3-3x2+c,
因此求出函数的极大值为f(0)=c,极小值为f(2)=c-4
故函数的极大值与极小值的差为c-(c-4)=4
③f(x)>1-4c2在x∈[1,3]时恒成立,说明函数在此区间上的最小值大于1-4c2
求出[f(x)]min=f(2)=c-4,故c-4>1-4c2
解得c>1或c<−
5
4

点评:
本题考点: 函数恒成立问题;利用导数研究函数的单调性;函数在某点取得极值的条件;利用导数研究函数的极值.

考点点评: 本题主要考查函数在某点取得极值的条件和导数的几何意义,以及利用导数解决函数在闭区间上的最值问题和函数恒成立问题,综合性较强,属于难题.

1年前

2
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.016 s. - webmaster@yulucn.com