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,
即,(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,+∞)。