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已知函数f(x)=mx3+nx2的图象在点(-1,2)处的切线恰好与直线3x+y=0平行.(1)求函数f(x)在[-4,0]的值域;(2)若f(x)在区间[t,t+1

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解决时间 2021-01-04 13:09
已知函数f(x)=mx3+nx2的图象在点(-1,2)处的切线恰好与直线3x+y=0平行.
(1)求函数f(x)在[-4,0]的值域;
(2)若f(x)在区间[t,t+1]上单调递减,求实数t的取值范围.
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解:由已知条件得f'(x)=3mx2+2nx,
由f'(-1)=3,∴3m-2n=-3.
又f(-1)=2,∴-m+n=2,
∴m=1,n=3
∴f(x)=x3+3x2,∴f'(x)=3x2+6x.
(1)令f'(x)=3x2+6x=0解得x=0或x=-2
当x∈[-4,-2]时,f'(x)>0,当x∈[-2,0]时,f'(x)<0
∴f(x)max=f(-2)=4,f(-4)=-64+48=-16,f(0)=0
∴函数f(x)在[-4,0]的值域为[-16,4]
(2)令f'(x)<0,即x2+2x<0,
函数f(x)的单调减区间是(-2,0).
∵f(x)在区间[t,t+1]上单调递减,
则[t,t+1]?[-2,0]
∴实数t的取值范围是[-2,-1].解析分析:(1)先对函数f(x)进行求导,又根据f'(-1)=-3,f(-1)=2可得到关于m,n的值,代入函数f(x)可得f'(x),然后研究函数在[-4,0]上的单调性,从而可求出函数的值域;(2)根据(1)求f'(x)<0时x的取值区间,即为减区间,[t,t+1]为减区间的子集,从而解决问题.点评:本题主要考查通过求函数的导数来求函数增减区间的问题、利用导数研究曲线上某点切线方程,同时考查了运算求解的能力,属于中档题.
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