已知三次函数f(x)=x3+ax2+bx+c在x=1和x=-1时取极值,且f(-2)=-4.
(I)求函数y=f(x)的表达式;
(II)求函数y=f(x)的单调区间和极值;
(Ⅲ)若函数g(x)=f(x-m)+4m(m>0)在区间[m-3,n]上的值域为[-4,16],试求m、n应满足的条件.
(I)f′(x)=3x2+2ax+b,由题意得,1,-1是3x2+2ax+b=0的两个根,
解得,a=0,b=-3.(2分)再由f(-2)=-4可得c=-2.∴f(x)=x3-3x-2.(4分)
(Ⅱ)f′(x)=3x2-3=3(x+1)(x-1),当x<-1时,f'(x)>0;当-1<x<1时,f'(x)<0;落当x>-1时,f'(x)>0.(6分)∴函数f(x)在区间(-∞,-1]上是增函数;在区间[-1,1]上是减函数;在区间[1,+∞)上是增函数.(7分)
函数f(x)的极大值是f(-1)=0,极小值是f(1)=-4.(9分)
(Ⅲ)函数g(x)的图象是由f(x)的图象向右平移m个单位,向上平移4m个单位得到,
所以,函数f(x)在区间[-3,n-m]上的值域为[-4-4m,16-4m](m>0).(10分)
f(-3)=-20,∴-4-4m=-20,即m=4.
于是,函数f(x)在区间[-3,n-4]上的值域为[-20,0],(12分)
令f(x)=0得x=-1或x=2.
由f(x)的单调性知,-1≤n-4≤2,即3≤n≤6.
综上所述,m应满足的条件是:m=4,且3≤n≤6(14分)