问题
解答题
已知函数f(x)=x3-ax2+bx+c.
(Ⅰ)若函数y=f(x)的图象上存在点P,使P点处的切线与x轴平行,求实数a,b的关系式;
(Ⅱ)若函数f(x)在x=-1和x=3时取得极值,且其图象与x轴有且只有3个交点,求实数c的取值范围.
答案
(Ⅰ)f'(x)=3x2-2ax+b,设切点为P(x0,y0),
则曲线y=f(x)在点P处的切线的斜率k=f'(x0)=3x02-2ax0+b,
由题意,知f'(x0)=3x02-2ax0+b=0有解,
∴△=4a2-12b≥0即a2≥3b.
(Ⅱ)由已知可得x=-1和x=3是方程f'(x)=3x2-2ax+b=0的两根,
∴-1+3=
,-1×3=2a 3
,b 3
∴a=3,b=-9.(7分)
∴f'(x)=3(x+1)(x-3),
∴f(x)在x=-1处取得极大值,在x=3处取得极小值.
∵函数y=f(x)的图象与x轴有且只有3个交点,∴f(-1)>0 f(3)<0.
又f(x)=x3-3x2-9x+c,∴
,-1-3+9+c>0 27-27-27+c<0
解得-5<c<27.