题目内容
已知函数f(x)=x3+ax2+b的图象在点p(1,0)处(即p为切点)的切线与直线3x+y=0平行.
(1)求常数a、b的值;
(2)求函数f(x)在区间[0,t](t>0)上的最小值和最大值.
(1)求常数a、b的值;
(2)求函数f(x)在区间[0,t](t>0)上的最小值和最大值.
分析:(1)由题目条件知,点P(1,0)为切点,且函数在改点处的导数值为切线的斜率,从而建立关于a,b的方程,可求得a,b的值;
(2)由(1)确定了函数及其导数的解析式,解不等式f'(x)>0与f'(x)<0,可求出函数的单调区间,讨论t与区间(0,2]的位置关系,根据函数的单调性分别求出函数f(x)在区间[0,t](t>0)上的最小值和最大值.
(2)由(1)确定了函数及其导数的解析式,解不等式f'(x)>0与f'(x)<0,可求出函数的单调区间,讨论t与区间(0,2]的位置关系,根据函数的单调性分别求出函数f(x)在区间[0,t](t>0)上的最小值和最大值.
解答:解:(1)f'(x)=3x2+2ax,
因为函数f(x)=x3+ax2+b的图象在点p(1,0)处(即p为切点)的切线与直线3x+y=0平行,
所以f'(1)=3+2a=-3,
∴a=-3.
又f(1)=a+b+1=0
∴b=2.
综上:a=-3,b=2
(2)由(1)知,f(x)=x3-3x2+2,f'(x)=3x2-6x.
令f'(x)>0得:x<0或x>2,f'(x)<0得:0<x<2
∴f(x)的单调递增区间为(-∞,0),(2,+∞),单调递减区间为(0,2).
又f(0)=2,f(3)=2
∴当0<t≤2时,f(x)的最大值为f(0)=2,最小值为f(t)=t3-3t2+2;
当2<t≤3时,f(x)的最大值为f(0)=2,最小值为f(2)=-2;
当t>3时,f(x)的最大值为f(t)=t3-3t2+2,最小值为f(2)=-2
因为函数f(x)=x3+ax2+b的图象在点p(1,0)处(即p为切点)的切线与直线3x+y=0平行,
所以f'(1)=3+2a=-3,
∴a=-3.
又f(1)=a+b+1=0
∴b=2.
综上:a=-3,b=2
(2)由(1)知,f(x)=x3-3x2+2,f'(x)=3x2-6x.
令f'(x)>0得:x<0或x>2,f'(x)<0得:0<x<2
∴f(x)的单调递增区间为(-∞,0),(2,+∞),单调递减区间为(0,2).
又f(0)=2,f(3)=2
∴当0<t≤2时,f(x)的最大值为f(0)=2,最小值为f(t)=t3-3t2+2;
当2<t≤3时,f(x)的最大值为f(0)=2,最小值为f(2)=-2;
当t>3时,f(x)的最大值为f(t)=t3-3t2+2,最小值为f(2)=-2
点评:本题主要考查了利用导数研究函数的最大值,最小值,同时考查了导数的几何意义,以及学生灵活转化题目条件的能力,属于中档题.
练习册系列答案
相关题目
已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(x∈R,A>0,ω>0,|φ|<
)的部分图象如图所示,则f(x)的解析式是( )
π |
2 |
A、f(x)=2sin(πx+
| ||
B、f(x)=2sin(2πx+
| ||
C、f(x)=2sin(πx+
| ||
D、f(x)=2sin(2πx+
|