(2010•广州一模)已知函数f(x)=-x3+ax2+bx+c在(-∞,0)上是减函数,在(0,1)上是增函数,函数f

(2010•广州一模)已知函数f(x)=-x3+ax2+bx+c在(-∞,0)上是减函数,在(0,1)上是增函数,函数f(x)在R上有三个零点,且1是其中一个零点.
(1)求b的值;
(2)求f(2)的取值范围;
(3)试探究直线y=x-1与函数y=f(x)的图象交点个数的情况,并说明理由.
lxl231771 1年前 已收到1个回答 举报

lvkangxin 春芽

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解题思路:(1)根据题意求出f′(x)由已知可知f(x)在(-∞,0)上是减函数,在(0,1)上是增函数,则x=0时,f(x)取到极小值,即f'(0)=0.求出b即可;
(2)由(1)得到f(x)的解析式,因为1是函数f(x)的一个零点,即f(1)=0,推出c=1-a,又f'(x)=-3x2+2ax=0的两个根分别为x1=0,x2
2a
3
.f(x)在(0,1)上是增函数,且函数f(x)在R上有三个零点,求出a的取值范围,求出f(2)的取值范围即可.
(3)要求直线y=x-1与函数y=f(x)的图象交点个数,需要把两个解析式联立求公共解,公共解有几个交点就有几个,再讨论a的取值范围,分不同情况讨论出交点个数即可.

(1)∵f(x)=-x3+ax2+bx+c,
∴f'(x)=-3x2+2ax+b.
∵f(x)在(-∞,0)上是减函数,在(0,1)上是增函数,
∴当x=0时,f(x)取到极小值,即f'(0)=0.∴b=0.
(2)由(1)知,f(x)=-x3+ax2+c,
∵1是函数f(x)的一个零点,即f(1)=0,∴c=1-a.
∵f'(x)=-3x2+2ax=0的两个根分别为x1=0,x2=
2a
3.
∵f(x)在(0,1)上是增函数,且函数f(x)在R上有三个零点,
∴x2=
2a
3>1,即a>
3
2.
∴f(2)=−8+4a+(1−a)=3a−7>−
5
2.
(3)由(2)知f(x)=-x3+ax2+1-a,且a>
3
2.
要讨论直线y=x-1与函数y=f(x)图象的交点个数情况,
即求方程组

y=x−1
y=−x3+ax2+1−a
解的个数情况:由-x3+ax2+1-a=x-1,得(x3-1)-a(x2-1)+(x-1)=0.
即(x-1)(x2+x+1)-a(x-1)(x+1)+(x-1)=0.
即(x-1)[x2+(1-a)x+(2-a)]=0.∴x=1或x2+(1-a)x+(2-a)=0.
由方程x2+(1-a)x+(2-a)=0,(*)
得△=(1-a)2-4(2-a)=a2+2a-7.∵a>
3
2,
若△<0,即a2+2a-7<0,解得
3
2<a<2
2−1.此时方程(*)无实数解.
若△=0,即a2+2a-7=0,解得a=2
2−1.此时方程(*)有一个实数解x=

点评:
本题考点: 函数与方程的综合运用;函数的零点;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 此题考查利用导数求函数的最值的方法确定函数解析式,函数与方程的综合应用.培养学生解数学决问题的能力.

1年前

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