已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线方程为y=3x+1.
(1)若函数y=f(x)在x=-2时有极值,求f(x)表达式;
(2)若函数y=f(x)在区间[-2,1]上单调递增,求实数b的取值范围.
分析:(1)求出导函数,令导函数在1处的值为3,在-2处的值为0,函数在1处的值为4,列出方程组求出a,b,c的值.
(2)令导函数大于等于0在[-2,1]上恒成立,通过对对称轴与区间关系的讨论求出导函数在区间的最小值,令最小值大于等于0,求出b的范围.
解答:解:(1)f′(x)=3x
2+2ax+b
∵曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线方程为y=3x+1.
∴
即
∵函数y=f(x)在x=-2时有极值
∴f′(-2)=0即-4a+b=-12
∴
| | 3+2a+b=3 | | 1+a+b+c=4 | | -4a+b=-12 |
| |
解得a=2,b=-4,c=5
∴f(x)=x
3+2x
2-4x+5
(2)由(1)知,2a+b=0
∴f′(x)=3x
2-bx+b
∵函数y=f(x)在区间[-2,1]上单调递增
∴f′(x)≥0即3x
2-bx+b≥0在[-2,1]上恒成立
①当x=≥1时f′(x)的最小值为f′(1)=1-b+b≥0∴b≥6
②当x=≤-2时,f′(x)的最小值为f′(-2)=12+2b+b≥0∴b∈∅
③-2<<1时,f′(x)的最小值为
≥0∴0≤b≤6
总之b的取值范围是0≤b≤6
点评:本题考查导数的几何意义:导数在切点处的值是切线的斜率;考查函数单调递增对应的导函数大于等于0恒成立,.