题目内容
已知函数f(x)=x3+2bx2+cx-2的图象在与x轴交点处的切线方程是y=5x-10.
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)设函数g(x)=f(x)+
mx,若g(x)的极值存在,求实数m的取值范围以及当x取何值时函数g(x)分别取得极大和极小值.
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)设函数g(x)=f(x)+
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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极值
专题:计算题,导数的综合应用
分析:(Ⅰ)由条件可得f(2)=0,求出导数,可得f′(2)=5,列出b,c的方程,解出即可;
(Ⅱ)求出g(x)的导数,令g′(x)=0,当g(x)的极值存在时,3x2-4x+1+
m=0必有实根,由△=4(1-m)≥0,得m≤1.讨论m=1,m<1时g(x)的极值即可.
(Ⅱ)求出g(x)的导数,令g′(x)=0,当g(x)的极值存在时,3x2-4x+1+
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解答:
解:(Ⅰ)由已知可得切点为(2,0),故有f(2)=0,
即4b+c+3=0①,
又f′(x)=3x2+4bx+c,由已知f′(2)=12+8b+c=5,即8b+c+7=0②
由①②解得c=1,b=-1,
于是函数解析式为f(x)=x3-2x2+x-2;
(Ⅱ)g(x)=x3-2x2+x-2+
mx,导数g′(x)=3x2-4x+1+
m,
令g′(x)=0,当g(x)的极值存在时,3x2-4x+1+
m=0必有实根,
由△=4(1-m)≥0,得m≤1.
①当m=1时,g′(x)=0有实根x=
,在x=
左右两侧均有g′(x)>0,故函数g(x)无极值.
②当m<1时,g′(x)=0有两个实根,x1=
(2-
),x2=
(2+
),
由g′(x)>0得x>x2或x<x1;由g′(x)<0得x1<x<x2.
故当m<1时,函数g(x)有极值:当x=
(2-
)时g(x)有极大值;
当x=
(2+
)时g(x)有极小值.
即4b+c+3=0①,
又f′(x)=3x2+4bx+c,由已知f′(2)=12+8b+c=5,即8b+c+7=0②
由①②解得c=1,b=-1,
于是函数解析式为f(x)=x3-2x2+x-2;
(Ⅱ)g(x)=x3-2x2+x-2+
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令g′(x)=0,当g(x)的极值存在时,3x2-4x+1+
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由△=4(1-m)≥0,得m≤1.
①当m=1时,g′(x)=0有实根x=
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②当m<1时,g′(x)=0有两个实根,x1=
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由g′(x)>0得x>x2或x<x1;由g′(x)<0得x1<x<x2.
故当m<1时,函数g(x)有极值:当x=
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当x=
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点评:本题考查导数的综合应用:求切线方程和求单调区间、极值,考查分类讨论的思想方法,属于中档题.
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