问题 解答题

已知函数f(x)=ax3+bx2-3x在x=±1处取得极值.

(1)求函数f(x)的解析式;

(2)若过点A(1,m)(m≠-2)可作曲线y=f(x)的三条切线,求实数m的取值范围.

答案

(1)f'(x)=3ax2+2bx-3,依题意,f'(1)=f'(-1)=0,

3a+2b-3=0
3a-2b-3=0
,解得a=1,b=0.

∴f(x)=x3-3x.(4分)

(2)f'(x)=3x2-3=3(x+1)(x-1),

∵曲线方程为y=x3-3x,

∴点A(1,m)不在曲线上.

设切点为M(x0,y0),则点M的坐标满足y0=x03-3x0

∵f'(x0)=3(x02-1),

∴切线的斜率为3(

x20
-1)=
x30
-3x0-m
x0-1

整理得2x03-3x02+m+3=0.(8分)

∵过点A(1,m)可作曲线的三条切线,

∴关于x0方程2x03-3x02+m+3=0有三个实根.

设g(x0)=2x03-3x02+m+3,

则g'(x0)=6x02-6x0

由g'(x0)=0,得x0=0或x0=1.(12分)

∴函数g(x0)=2x03-3x02+m+3的极值点为x0=0,x0=1.

∴关于x0方程2x03-3x02+m+3=0有三个实根的充要条件是g(1)g(0)<0,

即(m+3)(m+2)<0,解得-3<m<-2.

故所求的实数a的取值范围是-3<m<-2.

多项选择题
单项选择题