问题
解答题
设函数f(x)=x3+3bx2+3cx在两个极值点x1、x2,且x1∈[-1,0],x2∈[1,2]. (1)求b、c满足的约束条件,并在下面的坐标平面内,画出满足这些条件的点(b,c)的区域; (2)证明:-10≤f(x2)≤-
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答案
(Ⅰ)f'(x)=3x2+6bx+3c,(2分)
依题意知,方程f'(x)=0有两个根x1、x2,且x1∈[-1,0],x2∈[1,2]
等价于f'(-1)≥0,f'(0)≤0,f'(1)≤0,f'(2)≥0.
由此得b,c满足的约束条件为
(4分)c≥2b-1 c≤0 c≤-2b-1 c≥-4b-4
满足这些条件的点(b,c)的区域为图中阴影部分.(6分)
(Ⅱ)由题设知f'(x2)=3x22+6bx2+3c=0,
则bx2=-1 2
-x 22
c,1 2
故f(x2)=
+3bx 32
+3cx2=-x 22 1 2
+x 32
x2.(8分)3c 2
由于x2∈[1,2],而由(Ⅰ)知c≤0,
故-4+3c≤f(x2)≤-
+1 2
c.3 2
又由(Ⅰ)知-2≤c≤0,(10分)
所以-10≤f(x2)≤-
.1 2