问题 解答题

已知函数f(x)=x3+bx2-3x(b∈(-∞,0]),且函数f(x)在区间[1,+∞)上单调递增,

(1)求函数f(x)的解析式;

(2)若对于区间[-2,2]上任意两个自变量的值x1、x2,都有[f(x1)-f(x2)]≤c,求实数c的最小值;

(3)若过点M(2,m)(m≠2),可作曲线y=f(x)的三条切线,求实数m的取值范围.

答案

解:(1)由题意得f′(x)=3x2+2bx-3,

因为函数f(x)在区间[1,+∞)上单调递增,

所以,对x∈[1,+∞)恒成立,

所以x∈[1,+∞)恒成立,

,则,所以当x∈[1,+∞)时,ψ′(x)<0恒成立,

所以函数ψ(x)是[1,+∞)上的单调减函数,

所以当x∈[1,+∞)时,函数ψ(x)的最大值是ψ(1)=0,

故2b≥0,即b≥0,又因为b∈(-∞,0],所以b=0,

∴f(x)=x3-3x。

(2)由(1)可得,f′(x)=3x2-3,由f′(x)=3x2-3=0解得x=±1,

∵f(-1)=2,f(1)=-2,

∴当x∈[-2,2]时,

则对于区间[-2,2]上任意两个自变量的值x1,x2,都有

所以c≥4,所以c的最小值为4。

(3)∵点M(2,m)(m≠2)不在曲线y=f(x)上,

∴设切点为(x0,y0),则

∴切线的斜率为,则

因为过点M(2,m)(m≠2),可作曲线y=f(x)的三条切线,

所以方程有三个不同的实数解.

即函数有三个不同的零点,

则g′(x)=6x2-12x,令g′(x)=0,解得x=0或x=2,

由题意可得g(0)>0,且g(2)<0,

所以6+m>0,且m-2<0,解得:-6<m<2,

所以所求实数m的取值范围是-6<m<2。

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