问题 解答题

已知函数f(x)=x3+x2+ax+b.

(1)当a=-1时,求函数f(x)的单调区间;

(2)若函数f(x)的图象与直线y=ax只有一个公共点,求实数b的取值范围.

答案

(1)当a=-1时,f′(x)=3x2+2x-1=(3x-1)(x+1)令f'(x)>0,

解得x>

1
3
或x<-1,令f'(x)<0,解得-1<x<
1
3

所以f(x)的单调递增区间为(-∞,-1),(

1
3
,+∞),f(x)的单调递减区间为(-1,
1
3
)
(4分)

(2)因为函数f(x)的图象与直线y=ax只有一个公共点,

所以方程x3+x2+ax+b-ax=0只有一个解,即x3+x2+b,则其图象与x轴只有一个交点,

g'(x)=3x2+2x,令g'(x)=3x2+2x=0,所以x1=0,x2=-

2
3
,(7分)

可列表:

∴g(x)在x1=0处取得极小值b,在x2=-

2
3
取得极大值
4
27
+b

要使g(x)=x3+x2+b的其图象和x轴只有一个交点,

只需

b>0
4
27
+b>0
b<0
4
27
+b<0
,解得b>0或b<-
4
27

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