设函数f(x)=x3+ax2+bx+c在x=1处取得极值-2,试用c表示a和b,并求f(x)的单调区间.
问题描述:
设函数f(x)=x3+ax2+bx+c在x=1处取得极值-2,试用c表示a和b,并求f(x)的单调区间.
答
依题意有f(1)=-2,f′(1)=0,而f′(1)=3x2+2ax+b,
故
解得
1+a+b+c=−2 3+2a+b=0
a=c b=−2c−3
从而f′(x)=3x2+2cx-(2c+3)=(3x+2c+3)(x-1).
令f′(x)=0,得x=1或x=−
.2c+3 3
由于f(x)在x=1处取得极值,故−
≠1,即c≠-3.2c+3 3
若−
>1,即c<-3,2c+3 3
则当x∈(−∞,−
)时,f′(x)>0;2c+3 3
当x∈(−
,1)时,f′(x)<0;2c+3 3
当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0;
从而f(x)的单调增区间为(−∞,−
],[1,+∞);单调减区间为[−2c+3 3
,1]2c+3 3
若−
<1,即c>-3,2c+3 3
同上可得,f(x)的单调增区间为(−∞,1],[−
,+∞);单调减区间为[1,−2c+3 3
]2c+3 3
答案解析:根据题意,先求导,由函数f(x)=x3+ax2+bx+c在x=1处取得极值-2,的f′(1)=0,f(1)=-2,可得用c表示a和b;令导数f′(x)=0,比较根的大小,确定函数f(x)的单调区间.
考试点:利用导数研究函数的极值.
知识点:考查利用导数研究函数的单调性和极值,即函数在某点取得极值的条件,体现方程的思想,特别讨论函数的单调性,比较两根的大小,体现了分类讨论的思想方法,属难题.