问题
解答题
已知函数f(x)=ax3+bx2-3x(a,b∈R),且f(x)在x=1和x=3处取得极值.
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)设函数g(x)=f(x)+t,是否存在实数t,使得曲线y=g(x)与x轴有两个交点,若存在,求t的值;若不存在,请说明理由.
答案
(Ⅰ)f′(x)=3ax2+2bx-3,
因为f(x)在x=1和x=3处取得极值,
所以x=1和x=3是f′(x)=0的两个根,…(2分)
∴
即1+3=- 2b 3a 1×3=- 3 3a
,∴f(x)=-a=- 1 3 b=2
x3+2x2-3x…(5分)1 3
(Ⅱ)g′(x)=-x2+4x-3,令g′(x)=0,∴x=3或x=1.…(7分)
当x变化时,g′(x),g(x)变化情况如下表:
x | (-∞,1) | 1 | (1,3) | 3 | (3,+∞) |
g′(x) | - | 0 | + | 0 | - |
g(x) | 极小值 | 极大值 |
4 |
3 |
∵g(x)=-
x3+2x2-3x+t=-1 3
x(x-3)2+t,∴由此可知x取足够大的正数时,有g(x)<0;x取足够小的负数时,有g(x)>0,…(10分)1 3
因此,为使曲线y=g(x)与x轴有两个交点,结合g(x)的单调性,
必有:g(x)极大值=g(3)=t=0,或g(x)极小值=g(1)=t-
=0 ,∴t=0或t=4 3 4 3
所以存在t且t=0,或t=
…(12分)4 3