已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c在x=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)的表达式;(2)在(1)条件下,若函数y=f(x)在[-2,m]上的值域为[95/27,13],求m的取值范

问题描述:

已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c在x=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)的表达式;
(2)在(1)条件下,若函数y=f(x)在[-2,m]上的值域为[

95
27
,13],求m的取值范围;
(3)若函数y=f(x)在区间[-2,1]上单调递增,求b的取值范围.

(1)f′(x)=3x2+2ax+b
∵曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线方程为y=3x+1.

f′(1)=3
f(1)=4
3+2a+b=3
1+a+b+c=4

∵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)=x3+2x2-4x+5
(2)由(1)得:f(x)=x3+2x2-4x+5,画出它的图象,如图,
由图可知,
若函数y=f(x)在[-2,m]上的值域为[
95
27
,13
],
m的取值范围是:[
5
3
,2].
(3)由(1)知,2a+b=0
∴f′(x)=3x2-bx+b
∵函数y=f(x)在区间[-2,1]上单调递增
∴f′(x)≥0即3x2-bx+b≥0在[-2,1]上恒成立
①当x=
b
6
≥1时
f′(x)的最小值为f′(1)=1-b+b≥0∴b≥6
②当x=
b
6
≤-2时,f′(x)的最小值为
f′(-2)=12+2b+b≥0∴b∈∅
③-2<
b
6
<1时
,f′(x)的最小值为
12b-b2
12
≥0
∴0≤b≤6
总之b的取值范围是b≥0