问题 解答题

已知函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a,b,c,d∈R),且函数f(x)的图象关于原点

对称,其图象在x=3处的切线方程为8x-y-18=0

(1)求f(x)的解析式;

(2)是否存在区间[m,n],使得函数g(x)的定义域和值域均为[m,n],且其解析式为f(x)的解析式?若存在,求出这样一个区间[m,n];若不存在,则说明理由.

答案

(1)∵f(x)的图象关于原点对称,

∴f(-x)+f(x)=0恒成立,

即2bx2+2d=0,∴b=d=0

又f(x)的图象在x=3处的切线方程为8x-y-18=0,

即y-6=8(x-3),…(2分)

∴f'(3)=8,且f(3)=6.而f(x)=ax3+cx,

∴f'(x)=3ax2+c…(3分)

f′(3)=27a+c=8
f(3)=27a+3c=6
解得
a=
1
3
c=-1

故所求的解析式为f(x)=

1
3
x3-x.…(6分)

(2)解

y=
1
3
x3-x
y=x
得x=0或x=±
6

又f'(x)=x2-1,由f'(x)=0得x=±1,

且当x=[-

6
,-1)或x=(1,
6
]时,f'(x)>0;…(8分)

当x∈(-1,1)时f'(x)<0.

f(x)在[-

6
,-1]和[1,
6
]递增;在[-1,1]上递减…(9分)

f(x)在[-

6
6
]上的极大值和极小值分别为f(-1)=
2
3
f(1)=-
2
3

-

6
<-
2
3
2
3
6

故存在这样的区间[m,n],其中一个区间为[-

6
6
].…(12分)

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