50(本小题满分12分)
已知f(x)=x3+ax2+bx+c,在x=1与x=-2时,都取得极值。 ⑴求a,b的值;
11⑵若x?[-3,2]都有f(x)>?恒成立,求c的取值范围。
c2
11
参考解答
一.1~9 BBDDD CDDA 10~24AAB
二.25~32 1、y=3x-5 2、m>7 3、4 -11 4、?18,?3 5、(??,0) 6、
?2??1[0,]?[,?)33~34(13)7、 8、、 (??,?1)?(2,??),??)?233?t?0
?1 (14)、
三36~42.1.解:(Ⅰ)由f(x)的图象经过P(0,2),知d=2,所以
f(x)?x3?bx2?cx?2,f?(x)?3x2?2bx?c.由在M(?1,f(?1))处的切线方程是6x?y?7?0?3?2b?c?6,?2b?c?3,知?6?f(?1)?7?0,即f(?1)?1,f?(?1)?6.??即?解得b?c??3.故
?1?b?c?2?1.b?c?0,??所
求
的
解
析
式
是
f(x)?x3?3x2?3x?2.(2)
f?(x)?3x2?6x?3.令3x2?6x?3?0,即x2?2x?1?0.解得 x1?1?2,x2?1?2. 当
当
x?1?2,或x?1?2时,f?(x)?0;1?2?x?1?2时,f?(x)?0.故
在(1?2,1?2)内是减函数,在(1?2,??)内f(x)?x3?3x2?3x?2在(??,1?2)内是增函数,是增函数.
2.(Ⅰ)解:f?(x)?3ax2?2bx?3,依题意,f?(1)?f?(?1)?0,即
?3a?2b?3?0,解得a?1,b?0. ?3a?2b?3?0.?∴f(x)?x3?3x,f?(x)?3x2?3?3(x?1)(x?1).
令f?(x)?0,得x??1,x?1.
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若x?(??,?1)?(1,??),则f?(x)?0,
故f(x)在(??,?1)上是增函数,f(x)在(1,??)上是增函数. 若x?(?1,1),则f?(x)?0,故f(x)在(?1,1)上是减函数. 所以,f(?1)?2是极大值;f(1)??2是极小值.
(Ⅱ)解:曲线方程为y?x3?3x,点A(0,16)不在曲线上.
3设切点为M(x0,y0),则点M的坐标满足y0?x0?3x0.
22因f?(x0)?3(x0?1)(x?x0) ?1),故切线的方程为y?y0?3(x0
32注意到点A(0,16)在切线上,有16?(x0?3x0)?3(x0?1)(0?x0) 3化简得x0??8,解得x0??2.
所以,切点为M(?2,?2),切线方程为9x?y?16?0.
2a3.解:(1)f'(x)?3ax2?3(a?2)x?6?3a(x?)(x?1),f(x)极小值为f(1)??
a2(2)①若a?0,则f(x)??3(x?1)2,?f(x)的图像与x轴只有一个交点; ②若a?0, ?f(x)极大值为f(1)???f(x)的图像与x轴有三个交点;
a?0,22f(x)的极小值为f()?0,
a③若0?a?2,f(x)的图像与x轴只有一个交点;
④若a?2,则f'(x)?6(x?1)2?0,?f(x)的图像与x轴只有一个交点;
2133⑤若a?2,由(1)知f(x)的极大值为f()??4(?)2??0,?f(x)的图像与x轴只有
aa44一个交点;
综上知,若a?0,f(x)的图像与x轴只有一个交点;若a?0,f(x)的图像与x轴有三个交点。 4.解(I)f?(x)?3mx2?6(m?1)x?n因为x?1是函数f(x)的一个极值点,
所以f?(1)?0,即3m?6(m?1)?n?0,所以n?3m?6
??2??(II)由(I)知,f?(x)?3mx2?6(m?1)x?3m?6=3m(x?1)?x??1???
??m??当m?0时,有1?1?
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2,当x变化时,f(x)与f?(x)的变化如下表: mx f?(x) f(x) 2????,1??? m??1?2 m2??1?,1? ?m??1 0 极大值 ?1,??? ?0 ?0 0 极小值 ?0 调调递减 单调递增 单调递减 2??故有上表知,当m?0时,f(x)在???,1??单调递减,
m??在(1?2,1)单调递增,在(1,??)上单调递减. m(III)由已知得f?(x)?3m,即mx2?2(m?1)x?2?0
2222(m?1)x??0即x2?(m?1)x??0,x???1,1?① mmmm12设g(x)?x2?2(1?)x?,其函数开口向上,由题意知①式恒成立,
mm又m?0所以x2?22??g(?1)?0?1?2???0所以?解之得 ??mmg(1)?0????1?04??m又m?0 34所以??m?0
3?4?即m的取值范围为??,0?
?3?5.解:(Ⅰ)f?(x)?6x2?6ax?3b,
因为函数f(x)在x?1及x?2取得极值,则有f?(1)?0,f?(2)?0. ?6?6a?3b?0,即?
24?12a?3b?0.?解得a??3,b?4.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,f(x)?2x3?9x2?12x?8c,
f?(x)?6x2?18x?12?6(x?1)(x?2). 当x?(0,1)时,f?(x)?0; 当x?(1,2)时,f?(x)?0; 当x?(2,3)时,f?(x)?0.
所以,当x?1时,f(x)取得极大值f(1)?5?8c,又f(0)?8c,f(3)?9?8c. 则当x??0,3?时,f(x)的最大值为f(3)?9?8c. 因为对于任意的x??0,3?,有f(x)?c2恒成立,
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所以 9?8c?c2, 解得 c??1或c?9,
因此c的取值范围为(??,?1)(9,??).
6.解:(Ⅰ)f?(x)?3ax2?2bx?c,由已知f?(0)?f?(1)?0,
?c?0,?c?0,?即?解得?3
3a?2b?c?0,b??a.???2?1?3a3a3?f?(x)?3ax2?3ax,?f??????,?a??2,?f(x)??2x3?3x2.
?2?422(Ⅱ)令f(x)≤x,即?2x3?3x2?x≤0,
?x(2x?1)(x?1)≥0,?0≤x≤12或x≥1.
又f(x)≤x在区间?0,m?上恒成立,?0?m≤12
7.(Ⅰ)∵f(x)为奇函数,
∴f(?x)??f(x)
即?ax3?bx?c??ax3?bx?c ∴c?0
∵f'(x)?3ax2?b的最小值为?12 ∴b??12
又直线x?6y?7?0的斜率为16
因此,f'(1)?3a?b??6 ∴a?2,b??12,c?0. (Ⅱ)f(x)?2x3?12x.
f'(x)?6x2?12?6(x?2)(x?2),列表如下: x (??,?2) ?2 (?2,2) 2 (2,??) f'(x) ? 0 ? 0 ? f(x) 极大 极小 所以函数f(x)的单调增区间是(??,?2)和(2,??)
∵f(?1)?10,f(2)??82,f(3)?18
∴f(x)在[?1,3]上的最大值是f(3)?18,最小值是f(2)??82 43~48(17)(本小题满分10分)
解:由题意知:f(x)?x2(1?x)?t(x?1)??x3?x2?tx?t,则 f'(x)??3x2?2x?t
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