已知函数f(x)=a3x3−a+12x2+x+b,其中a,b∈R.(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点P(2,f(2))处的切线方程为y=5x-4,求函数f(x)的解析式;(Ⅱ)当a>0时,讨论函数f(x)的单调性.
问题描述:
已知函数f(x)=
x3−a 3
x2+x+b,其中a,b∈R.a+1 2
(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点P(2,f(2))处的切线方程为y=5x-4,求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)当a>0时,讨论函数f(x)的单调性.
答
(Ⅰ)f'(x)=ax2-(a+1)x+1,
由导数的几何意义得f'(2)=5,于是a=3.
由切点P(2,f(2))在直线y=5x-4上可知2+b=6,解得b=4.
所以函数f(x)的解析式为f(x)=x3-2x2+x+4.
(Ⅱ)f′(x)=ax2−(a+1)x+1=a(x−
)(x−1),1 a
当0<a<1时,
>1,函数f(x)在区间(-∞,1)及(1 a
,+∞)上为增函数;1 a
在区间(1,
)上为减函数;1 a
当a=1时,
=1,函数f(x)在区间(-∞,+∞)上为增函数;1 a
当a>1时,
<1,函数f(x)在区间(− ∞,1 a
)及(1,+∞)上为增函数;1 a
在区间(
,1)上为减函数.1 a
答案解析:(1)先求函数f(x)的导数,令f'(2)=5求出a的值,切点P(2,f(2))在函数f(x)和直线y=5x-4上,可求出b的值,最后得到答案.
(2)对f'(x)的解析式因式分解后讨论可得答案.
考试点:利用导数研究函数的单调性.
知识点:本题主要考查函数的单调性与其导函数的正负之间的关系,即当导函数大于0时原函数单调递增,当导函数小于0时原函数单调递减.