问题 解答题
已知函数f(x)=
a
3
x3-
a+1
2
x2+x+b,其中a,b∈R

(1)若曲线y=f(x)在点P(2,f(2))处的切线方程为y=5x-4,求函数f(x)的解析式;
(2)当a>0且a≠0时,讨论函数f(x)的单调性;
(3)当a=3时,若方程f(x)=0有三个根,求b的取值范围.
答案

(1)求导函数得f′(x)=ax2-(a+1)x+1

∵若曲线y=f(x)在点P(2,f(2))处的切线方程为y=5x-4

∴f′(2)=4a-2(a+1)+1=5

∴2a=6,∴a=3

∵点P(2,f(2))在切线方程y=5x-4上

∴f(2)=5×2-4=6,∴2+b=6,∴b=4

∴函数f(x)的解析式为f(x)=x3-2x2+x+4;

(2)f′(x)=ax2-(a+1)x+1=a(x-

1
a
)(x-1)

①当0<a<1,即

1
a
>1时,函数f(x)在区间(-∞,1)及(
1
a
,+∞)上为增函数;在区间(1,
1
a
)上为减函数;

②当a>1,即

1
a
<1时,函数f(x)在区间(-∞,
1
a
)及(1,+∞)上为增函数;在区间(
1
a
,1)上为减函数;

(3)由(2)得,函数f(x)在区间(-∞,

1
3
)及(1,+∞)上为增函数;在区间(
1
3
,1)上为减函数;

f(x)极大值=f(

1
3
)=
4
27
+b,f(x)极小值=f(1)=b

∵方程f(x)=0有三个根,

f(x)极大值=f(

1
3
)=
4
27
+b>0,f(x)极小值=f(1)=b<0

-

4
27
<b<0

∴b的取值范围为(-

4
27
,0).

单项选择题
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