问题 解答题
(文科)已知函数f(x)=ax3+
1
2
x2-2x+c
,在点(-
1
3
,f(-
1
3
))
的切线与直线y=-2x+1平行,且函数的图象过原点;
(1)求f(x)的解析式及极值;
(2)若g(x)=
1
2
bx2-x+d
,是否存在实数b,使得函数g(x)与f(x)的两图象恒有三个不同的交点,且其中一个交点的横坐标为-1?若存在,求出实数b的取值范围,若不存在,说明理由.
答案

(1)由题对f(x)求导得,f'(x)=3ax2+x-2

∵过点(-

1
3
,f(-
1
3
))的切线与直线y=-2x+1平行,

f(-

1
3
)=3a•
1
9
-
1
3
-2=-2⇒a=1,

又∵函数的图象过原点,

∴f(0)=0⇒c=0,∴f(x)=x3+

1
2
x2-2x

∴f′(x)=3x2+x-2

令f′(x)=0得x=

2
3
或x=-1,

则有x∈(-∞,-1),x∈(

2
3
,+∞)时,f'(x)>0,f(x)递增,

x∈(-1,

2
3
)时,f'(x)<0,f(x)递减,

∴f(x)极大值=f(-1)=

3
2
,f(x)极小值=f(
2
3
)=-
22
27

(2)由(1)知f(x)=x3+

1
2
x2-2x,又已知三个交点中有一个横坐标为-1,

则有(-1)3+

1
2
(-1)2+2=
1
2
b+1+d⇒d=-
1
2
(b-1)①

∴方程为x3+

1
2
x2-2x=
1
2
bx2-x-
1
2
(b-1)

即:x3+

1
2
(1-b)x2-x+
1
2
(b-1)=0,恒有含x=-1的三个不等实根.

运用待定系数法得:x3+

1
2
(1-b)x2-x+
1
2
(b-1)=(x+1)(x3-
1
2
(b+1)x+
1
2
(b-1))=0

∴方程x2-

1
2
(b+1)x+
1
2
(b-1)=0有两个异于x=-1的不等式的根.

△=
1
4
(b+1)2-4×
1
2
(b-1)>0
(-1)2+
1
2
(b+1)+
1
2
(b-1)≠0

∴b≠-1,且b≠3

故实数b的取值范围是(-∞,-1)∪(-1,3)∪(3,+∞).

单项选择题 B1型题
单项选择题