已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c的图象过原点,且在x=1处取得极值,直线x-3y+3=0与曲线y=f(x)在原点处的切线互相垂直.
(I)求函数f(x)的解析式;
(II)若对任意实数的m,n∈[-2,2],恒有|f(m)-f(n)|≤t成立,求实数t的取值范围.
已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c的图象过原点,且在x=1处取得极值,直线x-3y+3=0与曲线y=f(x)在原点处的切线互相垂直.(I)求函数f(x)的解析式
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解决时间 2021-04-06 21:29
- 提问者网友:謫仙
- 2021-04-05 20:47
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- 五星知识达人网友:迷人又混蛋
- 2021-04-05 21:02
解:(I)由题意有f(0)=c=0,f'(x)=3x2+2ax+b
∵函数在x=1处取得极值,∴f′(1)=3+2a+b=0
又曲线y=f(x)在原点处的切线的斜率k=f′(0)=b,直线x-3y+3=0与曲线y=f(x)在原点处的切线互相垂直
∴b=-3,从而可得a=0,
∴f(x)=x3-x;
(II)由(I)f'(x)=3x2-3=3(x-1)(x+1),
令f'(x)>0可得x<-1或x>1;令f'(x)<0可得-1<x<1
∴函数在(-∞,-1),(1,+∞)上为增函数,在(-1,1)上为减函数
∵f(-2)=-2,f(-1)=2,f(1)=-2,f(2)=2
∴f(x)在[-2,2]上的最大值是2,最小值是-2
∵对任意实数的m,n∈[-2,2],恒有|f(m)-f(n)|≤t成立,
∴t≥|2-(-2)|,即t≥4.解析分析:(I)利用函数f(x)=x3+ax2+bx+c的图象过原点,求c的值,根据在x=1处取得极值,直线x-3y+3=0与曲线y=f(x)在原点处的切线互相垂直,可求a,b的值,从而可求函数f(x)的解析式;(II)确定函数在[-2,2]上的最值,即可求得实数t的取值范围.点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的解析式,考查函数的最值,考查恒成立问题,确定函数的最值是关键.
∵函数在x=1处取得极值,∴f′(1)=3+2a+b=0
又曲线y=f(x)在原点处的切线的斜率k=f′(0)=b,直线x-3y+3=0与曲线y=f(x)在原点处的切线互相垂直
∴b=-3,从而可得a=0,
∴f(x)=x3-x;
(II)由(I)f'(x)=3x2-3=3(x-1)(x+1),
令f'(x)>0可得x<-1或x>1;令f'(x)<0可得-1<x<1
∴函数在(-∞,-1),(1,+∞)上为增函数,在(-1,1)上为减函数
∵f(-2)=-2,f(-1)=2,f(1)=-2,f(2)=2
∴f(x)在[-2,2]上的最大值是2,最小值是-2
∵对任意实数的m,n∈[-2,2],恒有|f(m)-f(n)|≤t成立,
∴t≥|2-(-2)|,即t≥4.解析分析:(I)利用函数f(x)=x3+ax2+bx+c的图象过原点,求c的值,根据在x=1处取得极值,直线x-3y+3=0与曲线y=f(x)在原点处的切线互相垂直,可求a,b的值,从而可求函数f(x)的解析式;(II)确定函数在[-2,2]上的最值,即可求得实数t的取值范围.点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的解析式,考查函数的最值,考查恒成立问题,确定函数的最值是关键.
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- 1楼网友:愁杀梦里人
- 2021-04-05 22:19
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