已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+c在x=-2時(shí)取得極值,且圖象與直線y=-3x+3切于點(diǎn)P(1,0).
(I)求函數(shù)y=f(x)的解析式;
(II)討論函數(shù)y=f(x)的單調(diào)性,并求函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[-3,3]上的最值及相應(yīng)x的值.
【答案】
分析:(I)欲求函數(shù)的解析式,只需找到關(guān)于a,b,c的三個(gè)等式即可,因?yàn)楹瘮?shù)f(x)在x=-2時(shí)取得極值,所以當(dāng)x=-2時(shí),導(dǎo)數(shù)等于0,因?yàn)楹瘮?shù)圖象與直線y=-3x+3切于點(diǎn)P(1,0).所以當(dāng)x=1時(shí),導(dǎo)數(shù)等于-3,原函數(shù)值等于0,這樣就得到關(guān)于a,b,c的三個(gè)等式,解出a,b,c即可.
(II)利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,則當(dāng)導(dǎo)數(shù)大于0時(shí),解得x的范圍為函數(shù)的增區(qū)間,當(dāng)x小于0時(shí),解得x的范圍為函數(shù)的減區(qū)間,增區(qū)間與減區(qū)間的分解處為極值點(diǎn),比較函數(shù)的極大值與端點(diǎn)函數(shù)值,其中最大的為函數(shù)的最大值,比較函數(shù)的極小值與端點(diǎn)函數(shù)值,最小的為函數(shù)的最小值.
解答:解:(I)f′(x)=3x
2+2ax+b,∵函數(shù)f(x)在x=-2時(shí)取得極值,∴f′(-2)=0
即12-4a+b=0①
∵函數(shù)圖象與直線y=-3x+3切于點(diǎn)P(1,0).∴f′(1)=-3,f(1)=0
即 3+2a+b=-3②,1+a+b+c=0
由①②解得a=1,b=-8,c=6
∴f(x)=x
3+x
2-8x+6
(II)f′(x)=3x
2+2x-8,令f′(x)>0,解得,x>
,或x<-2
令f′(x)<0,解得,-2<x<
,
∴函數(shù)的增區(qū)間為(-∞,-2)和(
,+∞)
函數(shù)的減區(qū)間為(-2,
)
∴當(dāng)x=-2時(shí),函數(shù)有極大值為18,當(dāng)x=
時(shí),函數(shù)有極小值為
又∵f(-3)=12,f(3)=18
∴當(dāng)x=
時(shí),函數(shù)有最小值
,當(dāng)x=-2或3時(shí),函數(shù)有最大值18
點(diǎn)評(píng):本題主要考查了導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,極值,最值,屬于導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用.