问题 解答题
已知x=1是函数f(x)=
1
3
ax3-
3
2
x2+(a+1)x+5
的一个极值点.
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)若曲线y=f(x)与直线y=2x+m有三个交点,求实数m的取值范围.
答案

(I)f′(x)=ax2-3x2+a+1

由f′(1)=0得:a-3+a+1=0

即a=1

f(x)=

1
3
x3-
3
2
x2+2x+5

(II)曲线y=f(x)与直线y=2x+m有三个交点

1
3
x3-
3
2
x2+2x+5-2x-m=0有三个根

即g(x)=

1
3
x3-
3
2
x2+5-m有三个零点

由g′(x)=x2-3x=0,得x=0或x=3

由g′(x)>0得x<0或x>3,由g′(x)<0得0<x<3

∴函数g(x)在(-∞,0)上为增函数,在(0,3)上为减函数,在(3,+∞)上为增函数

要使g(x)有三个零点,

只需

g(0)>0
g(3)<0
5-m>0
1
2
-m<0

解得:

1
2
<m<5

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