问题
解答题
已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c在x=0和x=2处取得极值,且函数y=f(x)的图象经过点(1,0).
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)设A、B为函数y=f(x)图象上任意相异的两个点,试判定直线AB和直线4x+y-3=0的位置关系并说明理由;
(3)设函数g(x)=x2+mx+6,若对任意t∈[-2,2]且x∈[-2,2],f(t)≤g(x)恒成立,求实数m的取值范围.
答案
(1)∵f′(x)=3x2+2ax+b,函数f(x)=x3+ax2+bx+c在x=0和x=2处取得极值
∴
即f′(0)=0 f′(2)=0 b=0 3×4+4a+b=0
∴b=0,a=-3
又∵f(1)=0,∴1-3+c=0
故c=2,从而f(x)=x3-3x2+2
(2)直线AB和直线4x+y-3=0总相交.
∵f'(x)=3x2-6x=3(x-1)2-3≥-3,由导数的几何意义可知,直线AB的斜率k≥-3,
而直线4x+y-3=0的斜率为-4,
所以两条直线相交.
(3)∵f'(x)=3x2-6x=3x(x-2),
∴f(x)在(-2,0]递增,在(0,2)递减,
∴f(x)在x=0处有最大值2,
所以命题转化为g(x)≥2对x∈[-2,2]恒成立,即x2+mx+4≥0对x∈[-2,2]恒成立,
设h(x)=x2+mx+4则有
或-
<-2m 2 h(-2)=-2m+8≥0
或-2≤-
≤2m 2 h(-
)=4-m 2
≥0m2 4 -
>2m 2 h(2)=2m+8≥0
解得-4≤m≤4.