问题 解答题

已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c的图象经过原点,f′(1)=0,曲线y=f(x)在原点处的切线到直线y=2x+3的角为135°.

(1)求f(x)的解析式;

(2)若对于任意实数α和β,不等式|f(2sinα)-f(2sinβ)|≤m恒成立,求m的最小值.

答案

(1)由题意有f(0)=c=0,f'(x)=3x2+2ax+b且f′(1)=3+2a+b=0

又曲线y=f(x)在原点处的切线的斜率k=f′(0)=b,而直线y=2x+3到此切线所成的角为135°,

所以

2-b
1+2b
=-1②(4分)

联立①②解得a=0,b=-3

∴f(x)=x3-3x….(6分)

(2)|f(2sinα)-f(2sinβ)|≤m恒成立等价于|f(x)max-f(x)min|≤m(8分)

由于2sinα∈[-2,2],2sinβ∈[-2,2],故只需求出f(x)=x3-3x在[-2,2]上的最值,而f′(x)=3x2-3,

由f′(x)=0得x=±1

列表如下:

x-2(-2,-1)-1(-1,1)1(1,2)2
f′(x)+-

+

f(x)-22-22
∴f(x)max=2,f(x)min=-2

∴|f(x)max-f(x)min|=4≤m

∴m的最小值为4(12分)

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