已知x=1是函数f(x)=1/3ax3−3/2x2+(a+1)x+5的一个极值点. (Ⅰ)求函数f(x)的解析式; (Ⅱ)若曲线y=f(x)与直线y=2x+m有三个交点,求实数m的取值范围.

问题描述:

已知x=1是函数f(x)=

1
3
ax3
3
2
x2+(a+1)x+5的一个极值点.
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)若曲线y=f(x)与直线y=2x+m有三个交点,求实数m的取值范围.

(I)f′(x)=ax2-3x2+a+1
由f′(1)=0得:a-3+a+1=0
即a=1
f(x)=

1
3
x3
3
2
x2+2x+5
(II)曲线y=f(x)与直线y=2x+m有三个交点
1
3
x3
3
2
x2+2x+5
-2x-m=0有三个根
即g(x)=
1
3
x3
3
2
x2+5−m
有三个零点
由g′(x)=x2-3x=0,得x=0或x=3
由g′(x)>0得x<0或x>3,由g′(x)<0得0<x<3
∴函数g(x)在(-∞,0)上为增函数,在(0,3)上为减函数,在(3,+∞)上为增函数
要使g(x)有三个零点,
只需
g(0)>0
g(3)<0
5−m>0
1
2
−m<0

解得:
1
2
<m<5