Question

已知函數(shù)f（x）=ax³+bx²+cx+d（a，b，c，d∈R），且函數(shù)f（x）的圖象關(guān)于原點
對稱，其圖象在x=3處的切線方程為8x-y-18=0
（1）求f（x）的解析式；
（2）是否存在區(qū)間[m，n]，使得函數(shù)g（x）的定義域和值域均為[m，n]，且其解析式為f（x）的解析式？若存在，求出這樣一個區(qū)間[m，n]；若不存在，則說明理由．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)題意，f（-x）+f（x）=0恒成立，利用比較系數(shù)法可得b=d=0，然后根據(jù)導數(shù)的幾何意義，得出f'（3）=8且f（3）=6，聯(lián)解方程組可得a、c的值，最終可得f（x）的解析式；
（2）用直線y=x與函數(shù)y=f（x）聯(lián)解，得出交點橫坐標為0或±

6

，根據(jù)題意得出[m，n]可能的區(qū)間為[-

6

，0] 或[0，

6

] 或[-  

6

 ，

6

]．然后利用導數(shù)來研究函數(shù)f（x）的單調(diào)性，得出其單調(diào)區(qū)間后，分別討論它在各區(qū)間上的值域，對照題意可得符合條件的區(qū)間為[-

6

，

6

]．

解答：解：（1）∵f（x）的圖象關(guān)于原點對稱，
∴f（-x）+f（x）=0恒成立，
即2bx²+2d=0，∴b=d=0
又f（x）的圖象在x=3處的切線方程為8x-y-18=0，
即y-6=8（x-3），…（2分）
∴f'（3）=8，且f（3）=6．而f（x）=ax³+cx，
∴f'（x）=3ax²+c…（3分）
∴

f′(3)=27a+c=8 f(3)=27a+3c=6

解得

a= 1 3 c=-1

．
故所求的解析式為f(x)=

1

3

x3-x．…（6分）
（2）解

y= 1 3 x3-x y=x

得x=0或x=±

6

又f'（x）=x²-1，由f'（x）=0得x=±1，
且當x=[-

6

，-1)或x=(1，

6

]時，f'（x）＞0；…（8分）
當x∈（-1，1）時f'（x）＜0．
∴f(x)在[-

6

，-1]和[1，

6

]遞增；在[-1，1]上遞減…（9分）
∴f(x)在[-

6

，

6

]上的極大值和極小值分別為f(-1)=

2

3

f(1)=-

2

3

．
而-

6

＜-

2

3

＜

2

3

＜

6

．
故存在這樣的區(qū)間[m，n]，其中一個區(qū)間為[-

6

，

6

]．…（12分）

點評：本題考查了函數(shù)在某點取得極值的條件、利用導數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最值和導數(shù)的幾何意義等知識點，屬于中檔題．