问题 解答题
已知函数f(x)=
1
3
x3-
a+1
2
x2+bx+a(a,b∈R),且其导函数f′(x)的图象过原点.
(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.
答案

f(x)=

1
3
x3-
a+1
2
x2+bx+a,f'(x)=x2-(a+1)x+b

由f'(0)=0得b=0,f'(x)=x(x-a-1).

(Ⅰ)当a=1时,f(x)=

1
3
x3-x2+1,f'(x)=x(x-2),f(3)=1,f'(3)=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-

9
x
=(-x)+(-
9
x
)≥2
(-x)•(-
9
x
)=6,a≤-7,

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-

1
6
(a+1)3=-
1
6
[a3+3(a-
1
2
)
2
+
1
4
]<0

f(-2)=-a-

14
3
<0,f(x)=
1
3
x2[x-
3
2
(a+1)]+a
f(
3
2
(a+1))=a>0

所以函数f(x)在区间(-2,0),(0,a+1),(a+1,

3
2
(a+1))内各有一个零点,

故函数f(x)共有三个零点.

单项选择题