数学高手,急求解答过程!

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/15 10:45:43
已知函数f(x)=-x^3+ax^2+bx+c,在其图上点P(1,f<1>)处的切线方程为y=-3x+1。
1,若f(x)在x=-2时有极值,求f(x)的表达式;
2,若f(x)在区间[-2,0]上单调递增,求实数b的取值范围。
需要简略的过程!

对原函数f(x)求导函数得 f'(x)=-3x^2+2ax+b (1)
P(1,f<1>)点切线斜率为-3 即f'(1)=-3
导函数代入1得到 f'(1)=-3+2a+b=-3
则 2a+b=0 (2)
代入(1)消去a得 f'(x)=-3x^2-bx+b (3)

1. 由条件,f(x)在x=-2时有极值即 f'(-2)=0
代入(3)有 f'(-2)=-12+2b+b=0
与(1)联立有 -12+3b=0 -> a=-2 b=4
代入f(x)有 f(x)=-x^3-2x^2+4x+c (4)
再由条件P(1,f<1>)处的切线方程为y=-3x+1
知切线方程过(1,-2)
代入(4)有 f(1)=-1-2+4+c=-2 解得 c=-3
故f(x)表达式为 f(x)=-x^3-2x^2+4x-3

2. f(x)在[-2,0]上单调递增等价于其f'(x)在[-2,0]上恒大于0
于是考察其导函数 f'(x)=-3x^2-bx+b
对称轴为 -b/2a = -b/6 且开口向下,即导函数对称轴左侧单增
分段讨论 1) 若对称轴在x=-1左边,即(-无穷,-1)即 -b/6<-1 即 b>6时,可知只要 f'(0)>0 代入得 f'(0)=b>0 故得 b>6
2)若对称轴在x=-1右边(含),即[-1,+无穷)只要 -b/6>=-1 即 b<=6时,可知只要 f'(-2)>0 代入得 f'(-2)=-12+2b+b=-12+3b>0 即 b>4 故得 4<b<=6
综合1) 2)解得 b的取值范围是 b>4