已知函数f(x)=x3+3bx2+cx+d在(-∞,0)上是增函数,在(0,2)上是减函数,且f(x)=0的一个根为-b(Ⅰ)求c的值;(Ⅱ)求证:f(x)=0还有不同于-b的实根x1、x2,且x1、-b、x2成等差数列;(Ⅲ)若函数f(x)的极大值小于16,求f(1)的取值范围.

问题描述:

已知函数f(x)=x3+3bx2+cx+d在(-∞,0)上是增函数,在(0,2)上是减函数,且f(x)=0的一个根为-b
(Ⅰ)求c的值;
(Ⅱ)求证:f(x)=0还有不同于-b的实根x1、x2,且x1、-b、x2成等差数列;
(Ⅲ)若函数f(x)的极大值小于16,求f(1)的取值范围.


答案解析:(Ⅰ)求导函数,利用函数f(x)=x3+3bx2+cx+d在(-∞,0)上是增函数,在(0,2)上是减函数,可得x=0是极大值点,从而f'(0)=0,故可求c的值;
(Ⅱ)令f'(x)=0,得x=0或-2b,根据-b是方程f(x)=0的一个根,可得f(x)=x3+3bx2-2b3=(x+b)(x2+2bx-2b2),从而可得方程x2+2bx-2b2=0的根的判别式△=4b2-4(-2b2)=12b2>0,结合(-b)2+2b(-b)-2b2=-3b2≠0,可得结论;
(Ⅲ)根据函数的单调性可知x=0是极大值点,从而可得-2<b≤-1,构造函数g(b)=f(1)=-2b3+3b+1,可得g(b)在(-2,-1]上单调递减,即可求得f(1)的取值范围.
考试点:利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性;等差数列的性质.
知识点:本题考查导数知识的运用,考查函数的极值,考查函数的单调性,正确运用导数是关键.