题目内容
【题目】已知函数f(x)=ax3+bx2+2x在x=﹣1处取得极值,且在点(1,f(1))处的切线的斜率为2. (Ⅰ)求a,b的值:
(Ⅱ)若关于x的方程f(x)+x3﹣2x2﹣x+m=0在[ ,2]上恰有两个不相等的实数根,求实数m的取值范围.
【答案】解:(I)∵函数f(x)=ax3+bx2+2x在x=﹣1处取得极值, ∴f'(﹣1)=3a﹣2b+2=0
又∵在点(1,f(1)处的切线的斜率为2.
f'(1)=3a+2b+2=2
解得a=﹣ ,b=
0在(1,2)内有根.(
(II)由(I)得方程f(x)+x3﹣2x2﹣x+m=0可化为:
令g(x)=
则g'(x)=2x2﹣3x+1
∵当x∈[ ,1]时,g'(x)≤0,当x∈[1,2]时,g'(x)≥0,
故g(x)= 在[ ,1]上单调递减,在[1,2]上单调递增,
若关于x的方程f(x)+x3﹣2x2﹣x+m=0在[ ,2]上恰有两个不相等的实数根,
则
解得:
【解析】(I)根据已知中函数f(x)=ax3+bx2+2x在x=﹣1处取得极值,且在点(1,f(1)处的切线的斜率为2.我们易得f'(﹣1)=0,f'(1)=2,由此构造关于a,b的方程,解方程即可得到答案.(II)根据(I)的结论我们易化简关于x的方程f(x)+x3﹣2x2﹣x+m=0,构造函数g(x)= 分析函数的单调性后,我们可将关于x的方程f(x)+x3﹣2x2﹣x+m=0在[ ,2]上恰有两个不相等的实数根,转化为不等式问题,解关于m的不等式组,即可求出实数m的取值范围.
【考点精析】解答此题的关键在于理解利用导数研究函数的单调性的相关知识,掌握一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间内,(1)如果,那么函数在这个区间单调递增;(2)如果,那么函数在这个区间单调递减,以及对函数的极值的理解,了解极值反映的是函数在某一点附近的大小情况.