问题 解答题

已知f(x)=x3+bx2+cx+d在(-∞,0]上是增函数,在[0,2]上是减函数,且f(x)=0有三个根α,2,β(α≤2≤β).

(Ⅰ)求c的值,并求出b和d的取值范围;

(Ⅱ)求证f(1)≥2;

(Ⅲ)求|β-α|的取值范围,并写出当|β-α|取最小值时的f(x)的解析式.

答案

(Ⅰ)∵f(x)在(-∞,0]上是增函数,在(0,2]上是减函数;∴x=0是f'(x)=0的根,又∵f'(x)=3x2+2bx+c,∴f'(0)=0,∴c=0.又∵f(x)=0的根为α,2,β,∴f(2)=0,∴8+4b+d=0,又∵f'(2)≤0,

∴12+4b≤0,∴b≤-3,又d=-8-4b

∴d≥4

(Ⅱ)∵f(1)=1+b+d,f(2)=0

∴d=-8-4b且b≤-3,

∴f(1)=1+b-8-4b=-7-3b≥2

(Ⅲ)∵f(x)=0有三根α,2,β;

∴f(x)=(x-α)(x-2)(x-β)

=x3-(α+β+2)•x2-2αβ

α+β+2=-b
αβ=-
d
2
;(

∴|β-α|2=(α+β)2-4αβ

=(b+2)2+2d

=b2+4b+4-16-8b

=b2-4b-12

=(b-2)2-16

又∵b≤-3,∴|β-α|≥3

当且仅当b=-3时取最小值,此时d=4

∴f(x)=x3-3x2+4

单项选择题
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