题目内容
已知函数f(x)=ax3+bx2-3x(a,b∈R),且f(x)在x=1和x=3处取得极值.
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)设函数g(x)=f(x)+t,是否存在实数t,使得曲线y=g(x)与x轴有两个交点,若存在,求t的值;若不存在,请说明理由.
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)设函数g(x)=f(x)+t,是否存在实数t,使得曲线y=g(x)与x轴有两个交点,若存在,求t的值;若不存在,请说明理由.
(Ⅰ)f′(x)=3ax2+2bx-3,
因为f(x)在x=1和x=3处取得极值,
所以x=1和x=3是f′(x)=0的两个根,…(2分)
∴
即
,∴f(x)=-
x3+2x2-3x…(5分)
(Ⅱ)g′(x)=-x2+4x-3,令g′(x)=0,∴x=3或x=1.…(7分)
当x变化时,g′(x),g(x)变化情况如下表:
由上表可知:g(x)极大值=g(3)=t;g(x)极小值=g(1)=t-
…(9分)
∵g(x)=-
x3+2x2-3x+t=-
x(x-3)2+t,∴由此可知x取足够大的正数时,有g(x)<0;x取足够小的负数时,有g(x)>0,…(10分)
因此,为使曲线y=g(x)与x轴有两个交点,结合g(x)的单调性,
必有:g(x)极大值=g(3)=t=0,或g(x)极小值=g(1)=t-
=0 ,∴t=0或t=
所以存在t且t=0,或t=
…(12分)
因为f(x)在x=1和x=3处取得极值,
所以x=1和x=3是f′(x)=0的两个根,…(2分)
∴
|
|
| 1 |
| 3 |
(Ⅱ)g′(x)=-x2+4x-3,令g′(x)=0,∴x=3或x=1.…(7分)
当x变化时,g′(x),g(x)变化情况如下表:
| x | (-∞,1) | 1 | (1,3) | 3 | (3,+∞) |
| g′(x) | - | 0 | + | 0 | - |
| g(x) | 极小值 | 极大值 |
| 4 |
| 3 |
∵g(x)=-
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 3 |
因此,为使曲线y=g(x)与x轴有两个交点,结合g(x)的单调性,
必有:g(x)极大值=g(3)=t=0,或g(x)极小值=g(1)=t-
| 4 |
| 3 |
| 4 |
| 3 |
所以存在t且t=0,或t=
| 4 |
| 3 |
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