题目内容
(2007•东城区一模)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,曲线y=f(x)在点x=1处的切线l不过第四象限且斜率为3,又坐标原点到切线l的距离为
,若x=
时,y=f(x)有极值.
(1)求a,b,c的值;
(2)求y=f(x)在[-3,1]上的最大值和最小值.
| ||
10 |
2 |
3 |
(1)求a,b,c的值;
(2)求y=f(x)在[-3,1]上的最大值和最小值.
分析:(1)求出f′(x),由x=1时,切线l的斜率为3得,f′(1)=3;x=
时,y=f(x)有极值,得f′(
)=0;两者联立可解a,b值;设切线l的方程为y=3x+m,由原点到切线l的距离为
,可得一方程,可得m,根据不过四象限,可确定m取舍;
(2)由(1)可得f(x)表达式,利用导数可求得函数极值、在区间端点处的函数值,对其进行比较即可得到最大值、最小值;
2 |
3 |
2 |
3 |
| ||
10 |
(2)由(1)可得f(x)表达式,利用导数可求得函数极值、在区间端点处的函数值,对其进行比较即可得到最大值、最小值;
解答:解:(1)由f(x)=x3+ax2+bx+c,得f′(x)=3x2+2ax+b,
当x=1时,切线l的斜率为3,可得2a+b=0.①
当x=
时,y=f(x)有极值,则f′(
)=0,即4a+3b+4=0②
联立①②解得a=2,b=-4.
设切线l的方程为y=3x+m,
由原点到切线l的距离为
,
则=
=
解得m=±1.
∵切线l不过第四象限,∴m=1,
由于切点的横坐标为x=1,∴f(1)=4,
∴1+a+b+c=4,∴c=5.
故a=2,b=-4,c=5.
(2)由(1)可得f(x)=x3+2x2-4x+5,
∴f′(x)=3x2+4x-4.
令f′(x)=0,得x=-2,x=
.
当x变化时,f(x)和f′(x)的变化情况如下表:
∴f(x)在x=-2处取得极大值f(-2)=13,
在x=
处取得极小值f(
)=
.
又f(-3)=8,f(1)=4,
∴f(x)在[-3,1]上的最大值为13,最小值为
.
当x=1时,切线l的斜率为3,可得2a+b=0.①
当x=
2 |
3 |
2 |
3 |
联立①②解得a=2,b=-4.
设切线l的方程为y=3x+m,
由原点到切线l的距离为
| ||
10 |
则=
|m| | ||
|
| ||
10 |
解得m=±1.
∵切线l不过第四象限,∴m=1,
由于切点的横坐标为x=1,∴f(1)=4,
∴1+a+b+c=4,∴c=5.
故a=2,b=-4,c=5.
(2)由(1)可得f(x)=x3+2x2-4x+5,
∴f′(x)=3x2+4x-4.
令f′(x)=0,得x=-2,x=
2 |
3 |
当x变化时,f(x)和f′(x)的变化情况如下表:
x | [-3,-2) | -2 | (-2,
|
|
(
| ||||||
f′(x) | + | 0 | - | 0 | + | ||||||
f(x) | ??↑ | 极大值 | ??↓ | 极小值 | ?↑? |
在x=
2 |
3 |
2 |
3 |
95 |
27 |
又f(-3)=8,f(1)=4,
∴f(x)在[-3,1]上的最大值为13,最小值为
95 |
27 |
点评:本题考查函数在某点取得极值的条件、利用导数求函数在闭区间上的最值问题,准确求导,熟练运算是解决该类问题的基础,属中档题.
练习册系列答案
相关题目