已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c(实数a,b,c为常数)的图象过原点,且在x=1处的切线为直线y=−12.(1)求函数f(x)的解析式;(2)若常数m>0,求函数f(x)在区间[-m,m]上的最大值.

问题描述:

已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c(实数a,b,c为常数)的图象过原点,且在x=1处的切线为直线y=−

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(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若常数m>0,求函数f(x)在区间[-m,m]上的最大值.

(1)∵函数f(x)=x3+ax2+bx+c(a,b,c∈R)的图象过原点,
∴f(0)=c=0,
求导函数可得:f′(x)=3x2+2ax+b,
∵在x=1处的切线为直线y=−

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∴f(1)=1+a+b=-
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,f′(1)=3+2a+b=0,
∴a=-
3
2
,b=0,
∴f(x)=x3-
3
2
x2
(2)f(x)=x3-
3
2
x2,f′(x)=3x2-3x=3x(x-1),
令f′(x)>0,可得x<0或x>1;令f′(x)<0,可得0<x<1;
∴函数在(-∞,0),(1,+∞)上单调递增;在(0,1)上单调递减,
∴函数在x=0处取得极大值0,
令f(x)=x3-
3
2
x2=0,可得x=0或x=
3
2

∴0<m<
3
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时,f(m)<0,函数在x=0处取得最大值0;
m≥
3
2
时,f(m)≥0,函数在x=m处取得最大值m3
3
2
m2

答案解析:(1)根据函数f(x)=x3+ax2+bx+c(a,b,c∈R)的图象过原点,可得f(0)=c=0.求导函数,利用在x=1处的切线为直线y=−
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,即可求得函数f(x)的解析式;
(2)f(x)=x3-
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x2,f′(x)=3x2-3x=3x(x-1),确定函数的单调性与极大值,将端点函数值与极大值比较,进行分类讨论,即可求得函数f(x)在区间[-m,m]上的最大值.
考试点:利用导数求闭区间上函数的最值;函数解析式的求解及常用方法;利用导数研究曲线上某点切线方程.
知识点:本题考查导数知识的运用,考查导数的几何意义,考查函数的单调性与极值,解题的关键是明确函数的最值在极值处或端点处取得,注意数形结合思想的运用.