题目内容
设函数f(x)=ax3+bx+c(a≠0)为奇函数,其图象在点(1,f(1))处的切线与直线x-6y-7=0垂直,导函数f′(x)的最小值为-12.(Ⅰ)求a,b,c的值;
(Ⅱ)求函数f(x)的单调递增区间,并求函数f(x)在[-1,3]上的最大值和最小值.
分析:(Ⅰ)先根据奇函数求出c的值,再根据导函数f'(x)的最小值求出b的值,最后依据在x=1处的导数等于切线的斜率求出c的值即可;
(Ⅱ)先求导数fˊ(x),在函数的定义域内解不等式fˊ(x)>0和fˊ(x)<0,求得区间即为单调区间,根据极值与最值的求解方法,将f(x)的各极值与其端点的函数值比较,其中最大的一个就是最大值,最小的一个就是最小值.
(Ⅱ)先求导数fˊ(x),在函数的定义域内解不等式fˊ(x)>0和fˊ(x)<0,求得区间即为单调区间,根据极值与最值的求解方法,将f(x)的各极值与其端点的函数值比较,其中最大的一个就是最大值,最小的一个就是最小值.
解答:解:(Ⅰ)∵f(x)为奇函数,
∴f(-x)=-f(x)
即-ax3-bx+c=-ax3-bx-c
∴c=0
∵f'(x)=3ax2+b的最小值为-12
∴b=-12
又直线x-6y-7=0的斜率为
因此,f'(1)=3a+b=-6
∴a=2,b=-12,c=0.
(Ⅱ)f(x)=2x3-12x.f′(x)=6x2-12=6(x+
)(x-
),列表如下:
所以函数f(x)的单调增区间是(-∞,-
)和(
,+∞)
∵f(-1)=10,f(
)=-8
,f(3)=18
∴f(x)在[-1,3]上的最大值是f(3)=18,最小值是f(
)=-8
.
∴f(-x)=-f(x)
即-ax3-bx+c=-ax3-bx-c
∴c=0
∵f'(x)=3ax2+b的最小值为-12
∴b=-12
又直线x-6y-7=0的斜率为
1 |
6 |
因此,f'(1)=3a+b=-6
∴a=2,b=-12,c=0.
(Ⅱ)f(x)=2x3-12x.f′(x)=6x2-12=6(x+
2 |
2 |
所以函数f(x)的单调增区间是(-∞,-
2 |
2 |
∵f(-1)=10,f(
2 |
2 |
∴f(x)在[-1,3]上的最大值是f(3)=18,最小值是f(
2 |
2 |
点评:本题考查函数的奇偶性、单调性、二次函数的最值、导数的应用等基础知识,以及推理能力和运算能力.
练习册系列答案
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设函数f(x)=(a
-
)n,其中n=3
sin(π+x)dx,a为如图所示的程序框图中输出的结果,则f(x)的展开式中常数项是( )
x |
1 | ||
|
∫ | 2π π |
A、-
| ||
B、-160 | ||
C、160 | ||
D、20 |