问题
解答题
已知在函数f(x)=-x3+ax2+bx+c图象上的点P(1,-2)处的切线方程为y=-3x+1.
(1)若函数f(x)在x=-2时有极值,求f(x)的表达式;
(2)在(1)的条件下,若f(x)=k在区间[-3,1]上有两个不同的解,求实数k的取值范围;
(3)函数f(x)在区间[-2,0]上单调递增,求实数b的取值范围.
答案
(1)f′(x)=-3x2+2ax+b,由题意可得
,解得f(1)=-1+a+b+c=-2 f′(1)=-3+2a+b=-3 f′(-2)=-12-4a+b=0
,a=-2 b=4 c=-3
经验证满足条件,
∴f(x)=-x3-2x2+4x-3.
(2)∵f′(x)=-3x2-4x+4=-(3x-2)(x+2)=0,解得x=
或-2.2 3
∵f(-3)=-6,f(-2)=-11,f(
)=-2 3
,f(1)=-2.41 27
画出图象可知:当-11<k≤-6或-2≤k<-
时,f(x)=k在区间[-3,1]上有两个不同的解;41 27
(3)由f′(1)=-3,得2a=-b.
∵函数f(x)在区间[-2,0]上单调递增,∴f′(x)=-3x2-bx+b≥0恒成立,
∴b≥
在区间[-2,0]上恒成立.-3x2 x-1
令g(x)=
,则g′(x)=-3x2 x-1
≥0,-3x(x-2) x-1
∴g(x)在区间[-2,0]上单调递增,得g(x)max=0.
∴b≥0.