已知函数f(x)=
(Ⅰ)当a=1时,求函数f(x)的图象在x=3处的切线方程; (Ⅱ)若存在x<0,使得f′(x)=-9,求a的最大值; (Ⅲ)当a>0时,求函数f(x)的零点个数. |
f(x)=
x3-1 3
x2+bx+a,f'(x)=x2-(a+1)x+ba+1 2
由f'(0)=0得b=0,f'(x)=x(x-a-1).
(Ⅰ)当a=1时,f(x)=
x3-x2+1,f'(x)=x(x-2),f(3)=1,f'(3)=31 3
所以函数f(x)的图象在x=3处的切线方程为y-1=3(x-3),即3x-y-8=0;
(Ⅱ)存在x<0,使得f'(x)=x(x-a-1)=-9,-a-1=-x-
=(-x)+(-9 x
)≥29 x
)=6,a≤-7,(-x)•(- 9 x
当且仅当x=-3时,a=-7,所以a的最大值为-7;
(Ⅲ)当a>0时,x,f'(x),f(x)的变化情况如下表:
f(x)的极大值f(0)=a>0,
f(x)的极小值f(a+1)=a-
(a+1)3=-1 6
[a3+3(a-1 6
)2+1 2
]<01 4
又f(-2)=-a-
<0,f(x)=14 3
x2[x-1 3
(a+1)]+a,f(3 2
(a+1))=a>0.3 2
所以函数f(x)在区间(-2,0),(0,a+1),(a+1,
(a+1))内各有一个零点,3 2
故函数f(x)共有三个零点.