问题 解答题

已知函数f(x)=ax3+bx2+c(a,b,c∈R,a≠0)的图象过点P(-1,2),且在点P 处的切线与直线x-3y=0垂直。

(1)若c=0,试求函数f(x)的单调区间;

(2)若a>0,b>0且(-∞,m),(n,+∞)是f(x)的单调递增区间,试求n-m-2c的范围。

答案

解:(1)由f(x)=ax3+bx2+c的图象过点P(-1,2)知-a+b+c=2

又f'(x)=3ax2+2bx

因为f(x)在点P处的切线与x-3y=0垂直,

所以3a-2b=-3

又c=0,解得a=1,b=3,

所以f'(x)=3x2+6x

令f'(x)=0得x1=0,x2=-2

显然,当x>0或x<-2时,f'(x)>0,

-2<x<0时,f'(x)<0,

所以(-∞,-2),(0,+∞)是f(x)的单调递增区间,

(-2,0)是 f(x)的单调递减区间。

(2)令f'(x)=3ax2+2bx=0,得x1=0,

又因为a>0,b>0,

所以当x>0或时,f'(x)>0,

,(0,+∞)是f(x)的单调递增区间,

所以

由(1)知:-a+b+c=2且3a-2b=-3,

所以a=1-2c>0,b=3-3c>0,

∴1-2c∈(0,+∞)

所以n-m-2c≥2,

即n-m-2c的范围是[2,+∞)。

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