问题 解答题

已知函数f(x)=x3+3bx2+cx+d在(﹣∞,0)上是增函数,在(0,2)上是减函数,且f(x)=0的一个根为﹣b

(Ⅰ)求c的值;

(Ⅱ)求证:f(x)=0还有不同于﹣b的实根x1、x2,且x1、-b、x2成等差数列;

(Ⅲ)若函数f(x)的极大值小于16,求f(1)的取值范围.

答案

(Ⅰ)解:求导函数,可得f'(x)=3x2+6bx+c

∵函数f(x)=x3+3bx2+cx+d在(﹣∞,0)上是增函数,在(0,2)上是减函数,

∴x=0是极大值点,

∴f'(0)=0,∴c=0

(Ⅱ)证明:令f'(x)=0,得x=0或﹣2b

由f(x)的单调性知﹣2b≥2,∴b≤﹣1

∵﹣b是方程f(x)=0的一个根,则(﹣b)3+3b(﹣b)2+d=0d=﹣2b3

∴f(x)=x3+3bx2﹣2b3=(x+b)(x2+2bx﹣2b2

方程x2+2bx﹣2b2=0的根的判别式△=4b2﹣4(﹣2b2)=12b2>0

又(﹣b)2+2b(﹣b)﹣2b2=﹣3b2≠0,

即﹣b不是方程x2+2bx﹣2b2=0的根,

∴f(x)=0有不同于﹣b的根x1、x2

∴x1+x2=﹣2b,

∴x1、﹣b、x2成等差数列 

(Ⅲ)解:根据函数的单调性可知x=0是极大值点

∴f(0)<16﹣2b3<16,∴b>﹣2,

于是﹣2<b≤﹣1

令g(b)=f(1)=﹣2b3+3b+1

求导g'(b)=﹣6b2+3﹣2<b≤﹣1时,g'(b)<0,

∴g(b)在(﹣2,﹣1]上单调递减

∴g(﹣1)≤g(b)<g(﹣2)即0≤f(1)<11

单项选择题 B1型题
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