问题 解答题
已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c在x=1处的切线方程为y=3x+1,
(1)若函数y=f(x)在x=-2时有极值,求f(x)的表达式;
(2)在(1)条件下,若函数y=f(x)在[-2,m]上的值域为[
95
27
,13
],求m的取值范围;
(3)若函数y=f(x)在区间[-2,1]上单调递增,求b的取值范围.
答案

(1)f′(x)=3x2+2ax+b

∵曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线方程为y=3x+1.

f′(1)=3
f(1)=4
3+2a+b=3
1+a+b+c=4

∵函数y=f(x)在x=-2时有极值

∴f′(-2)=0即-4a+b=-12

3+2a+b=3
1+a+b+c=4
-4a+b=-12

解得a=2,b=-4,c=5

∴f(x)=x3+2x2-4x+5

(2)由(1)得:f(x)=x3+2x2-4x+5,画出它的图象,如图,

由图可知,

若函数y=f(x)在[-2,m]上的值域为[

95
27
,13],

m的取值范围是:[

5
3
,2].

(3)由(1)知,2a+b=0

∴f′(x)=3x2-bx+b

∵函数y=f(x)在区间[-2,1]上单调递增

∴f′(x)≥0即3x2-bx+b≥0在[-2,1]上恒成立

①当x=

b
6
≥1时f′(x)的最小值为f′(1)=1-b+b≥0∴b≥6

②当x=

b
6
≤-2时,f′(x)的最小值为f′(-2)=12+2b+b≥0∴b∈∅

③-2<

b
6
<1时,f′(x)的最小值为
12b-b2
12
≥0
∴0≤b≤6

总之b的取值范围是b≥0

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