题目内容

(文)已知函数f(x)=x3-(2a+2)x2+bx+c,设曲线y=f(x)在与x轴交点处的切线为y=x-1,f′(x)为f(x)的导函数,函数h(x)=f(x)-x+2a+1.
(1)若函数f(x)满足f'(4-x)=f'(x),求实数a,b,c的值;
(2)若函数h(x)在区间(-1,1)单调递减,求实数a的取值范围;
(3)当a<
1
2
时,函数h(x)在区间(a-1,3-a2)上有最小值,求实数a的取值范围.
考点:利用导数研究曲线上某点切线方程,利用导数研究函数的单调性
专题:计算题,导数的综合应用
分析:(1)求出导数,切线的斜率和切点,根据对称,得到a,b,c的方程,解出即可;
(2)函数h(x)在区间(-1,1)单调递减即x∈(-1,1),h′(x)≤0恒成立.则h′(1)≤0且h′(-1)≤0,解出即可;
(3)h(x)=x3-(2a+2)x2+(4a+1)x,求出导数,单调区间和极小值,要使函数h(x)在区间(a-1,3-a2)上有最小值,则2a≤a-1<1<3-a2,解出即可.
解答: 解:(1)∵函数f(x)=x3-(2a+2)x2+bx+c,
∴f′(x)=3x2-2(2a+2)x+b,∵切线为y=x-1,∴f(1)=0,f′(1)=1
∴b=4a+2,c=-2a-1,∵f'(4-x)=f'(x),∴y=f′(x)图象关于x=2对称,
∴a=2,b=10,c=-5;
(2)h(x)=f(x)-x+2a+1=x3-(2a+2)x2+(4a+1)x,h′(x)=3x2-2(2a+2)x+4a+1,
即x∈(-1,1),h′(x)≤0恒成立.
则h′(1)≤0且h′(-1)≤0,∴a≤-1;
(3)h(x)=x3-(2a+2)x2+(4a+1)x,h′(x)=3x2-2(2a+2)x+4a+1=(x-1)(3x-(4a+1)),
h′(x)=0,x1=
4a+1
3
,x2=1(a<
1
2
),
h′(x)>0,x>1或x<
4a+1
3
;h′(x)<0,
4a+1
3
<x<1.
∴h′(x)在x=1处取极小值为2a,
h(x)=h(1),即x3-2ax2-2x2+4ax+x-2a=0,即(x-1)2(x-2a)=0,
∴x=1或x=2a,要使函数h(x)在区间(a-1,3-a2)上有最小值,
则2a≤a-1<1<3-a2,得-
2
<a≤-1.
点评:本题考查导数的综合应用:求切线方程和单调区间、极值和最值,考查不等式的恒成立转化为函数的问题,结合函数的性质,考查基本的运算推理能力,属于中档题.
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