题目内容

已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c的图象如图,直线y=0在原点处与函数图象相切,且此切线与函数图象所围成的区域(阴影)面积为
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(1)求f(x)的解析式
(2)若常数m>0,求函数f(x)在区间[-m,m]上的最大值.
分析:(1)根据图象所过点(0,0),及y=0与在原点处与函数图象相切可求b,c,由题目中给出了区域的面积,我们可以从定积分着手,求出函数以及函数与x轴的交点,建立方程可求解参数.
(2)利用导数求出函数的极值,求出函数的零点,分0<m≤3,m>3两种情况进行讨论,借助图象可求得函数的最大值;
解答:解:(1)由图象知,f(0)=0,得c=0,
f′(x)=3x2+2ax+b,由f′(0)=0,得b=0,
∴f(x)=x3+ax2=x2(x+a),
令f(x)=0,可得x=0或者x=-a,
可以得到图象与x轴交点为(0,0),(-a,0),
故对-f(x)从0到-a求定积分即为所求面积,即
-a
0
[-f(x)]dx=
27
4

0-a(-x3-ax2)dx=
27
4
,解得a=-3.
∴f(x)=x3-3x2
(2)由(1)知f'(x)=3x2-6x=3x(x-2).则x,f'(x),f(x)的取值变化情况如下表:
x (-∞,0) 0 (0,2) 2 (2,+∞)
f'(x) + 0 - 0 +
f(x) 单调递增 极大值f(0)=0 单调递减 极小值f(2)=-4 单调递增
又f(3)=0,
①当0<m≤3时,f(x)max=f(0)=0;
②当m>3时,f(x)max=f(m)=m3-3m2
综上可知f(x)max=
0
 0<m≤3
m3-3m2
,m>3
点评:将函数图象、函数的导数以及定积分的计算有机结合起来综合考查,考查了学生的综合能力.
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