已知f(x)=x3+bx2+cx+2. (I)若f(x)在x=1时,有极值-1,求b、c的值; (II)当b为非零实数时,证明:f(x)的图象不存在与直线(b2-c)x+y+1=0平行的切线; (III)记函数|f′(x)|(-1≤x≤1)的最大值为M,求证:M≥
|
(1)f′(x)=3x2+2bx+c,
由f(x)在x=1时,有极值-1得f(1)=0 f(1)=-1
即
解得3+2b+c=0 1+b+c=2
(3分)b=1 c=-5
当b=1,c=-5时,
f′(x)=3x2+2x-5=(3x+5)(x-1),
当x>1时,f′(x)>0,
当-
<x<1时,f′(x)<0.5 3
从而符合在x=1时,f(x)有极值,(4分)
(Ⅱ)假设f(x)图象在x=t处的切线与直线(b2-c)x+y+1=0平行,
∵f′(t)=3t2+2bt+c,
直线(b2-c)x+y+1=0的斜率为c-b2,
∴3t2+2bt+c=c-b2,(7分)
即3t2+2bt+b2=0.
∵△=4(b2-3b2)=-8b2,
又∵b≠0,∴△<0.
从而方程3t2+2bt+b2=0无解,
因此不存在t,使f′(t)=c-b2,
却f(x)的图象不存在与直线(b2-c)x+y+1=0平行的切线.(8分)
(Ⅲ)∵|f′(x)|=|3(x+
)2+c|,b 3
①若|-
|>1,则M应是|f′(-1)|和|f′(1)|中最大的一个,b 3
∴2M≥|f′(-1)|+|f′(1)|=|3-2b+c|+|3+2b+c|≥|4b|>12,
∴M>6,从而M≥
.(10分)3 2
②当-3≤b≤0时,2M≥|f′(-1)|+|f′(-
,b 3a
)|3c-b2 3
=|3-2b+c|+|c-
|≥|-2b+3|=|(b-3)2|≥3,所以M≥b2 3
.(12分)3 2
③当0<b≤3时,2M≥|f′(1)|+|f′(-
)|=|3+2b+c|+|c-b 3
|≥|b2 3
+2b+3|b2 3
=|
(b+3)2|>3,∴M≥1 3
.3 2
综上所述,M≥
.(14分)3 2