题目内容

已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,曲线y=f(x)在x=1处的切线为l:3x-y+1=0.
(1)若x=
2
3
时,函数f(x)有极值,求函数f(x)的解析式;
(2)若函数h(x)=f(x)-
a
2
x2+2(a-a2)x
,求h(x)的单调递增区间(其中a∈R).
分析:(1)求导函数,利用导数的几何意义,可得2a+b=0,利用x=
2
3
时,函数f(x)有极值,及切点的坐标,即可求得函数f(x)的解析式;
(2)先确定h(x)=x3+
a
2
x2-2a2x+a+3
,再求导函数,利用导数的正负,即可得到函数的单调区间.
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=
2
3
时,y=f(x)有极值,则f′(
2
3
)=0,可得4a+3b+4=0.  ②
由①、②解得a=2,b=-4.
由于l上的切点的横坐标为x=1,∴f(1)=4,∴1+a+b+c=4,∴c=5.
∴f(x)=x3+2x2-4x+5.   …(6分)
(2)由(1)得
2a+b=0
1+a+b+c=4
,∴
b=-2a
c=a+3

h(x)=x3+
a
2
x2-2a2x+a+3

则h′(x)=3x2+ax-2a2=(x+a)(3x-2a).
①当a=0时,h′(x)≥0恒成立,∴h(x)在R上单调递增;
②当a>0时,令h′(x)>0,解得x<-a或x>
2
3
a
,∴h(x)的单调递增区间是(-∞,-a)和(
2
3
a,+∞)

③当a<0时,令h′(x)>0,解得x<
2
3
a
或x>-a,∴h(x)的单调递增区间是(-∞,
2
3
a)
和(-a,+∞). …(12分)
点评:本题考查导数知识的运用,考查导数的几何意义,函数的极值,考查函数的单调性,确定函数解析式,正确求导是关键.
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