Question

【題目】設(shè)函數(shù)f（x）=﹣x3+ax2+bx+c的導(dǎo)數(shù)f'（x）滿足f'（﹣1）=0，f'（2）=9．
（1）求f（x）的單調(diào)區(qū)間；
（2）f（x）在區(qū)間[﹣2，2]上的最大值為20，求c的值．
（3）若函數(shù)f（x）的圖象與x軸有三個(gè)交點(diǎn)，求c的范圍．

Answer 1

【答案】
（1）解：函數(shù)的導(dǎo)數(shù)f′（x）=﹣3x2+2ax+b，

∵f'（x）滿足f'（﹣1）=0，f'（2）=9，

∴ 得a=3，b=9，

則f（x）=﹣x3+3x2+9x+c，f′（x）=﹣3x2+6x+9=﹣3（x2﹣2x﹣3），

由f′（x）＞0得﹣3（x2﹣2x﹣3）＞0得x2﹣2x﹣3＜0，得﹣1＜x＜3，

此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞增，即遞增區(qū)間為（﹣1，3），

由f′（x）＜0得﹣3（x2﹣2x﹣3）＜0得x2﹣2x﹣3＞0，得x＜﹣1或x＞3，

此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞減，即遞減區(qū)間為（﹣∞，﹣1），（3，+∞）；

（2）解：由（1）知，當(dāng)x=﹣1時(shí)，函數(shù)取得極小值f（﹣1）=1+3﹣9+c=c﹣5，

f（﹣2）=8+12﹣18+c=2+c，f（2）=﹣8+12+18+c=22+c，

則f（x）在區(qū)間[﹣2，2]上的最大值為f（2）=22+c=20，

則c=﹣2．

（3）解：由（1）知當(dāng)x=﹣1時(shí)，函數(shù)取得極小值f（﹣1）=1+3﹣9+c=c﹣5，

當(dāng)x=3時(shí)，函數(shù)取得極大值f（3）=﹣27+27+27+c=27+c，

若函數(shù)f（x）的圖象與x軸有三個(gè)交點(diǎn)，

則 得 ，得﹣27＜c＜5，

即c的范圍是（﹣27，5）．

【解析】（1）求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，根據(jù)條件建立方程組關(guān)系求出a，b的值，結(jié)合函數(shù)單調(diào)性和導(dǎo)數(shù)之間的關(guān)系即可求f（x）的單調(diào)區(qū)間；（2）求出函數(shù)f（x）在區(qū)間[﹣2，2]上的最大值，建立方程關(guān)系即可求c的值．（3）若函數(shù)f（x）的圖象與x軸有三個(gè)交點(diǎn)，則等價(jià)為函數(shù)的極大值大于0，極小值小于0，解不等式即可求c的范圍．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解基本求導(dǎo)法則的相關(guān)知識(shí)，掌握若兩個(gè)函數(shù)可導(dǎo)，則它們和、差、積、商必可導(dǎo)；若兩個(gè)函數(shù)均不可導(dǎo)，則它們的和、差、積、商不一定不可導(dǎo)，以及對(duì)函數(shù)的最大(小)值與導(dǎo)數(shù)的理解，了解求函數(shù)在上的最大值與最小值的步驟：（1）求函數(shù)在內(nèi)的極值；（2）將函數(shù)的各極值與端點(diǎn)處的函數(shù)值，比較，其中最大的是一個(gè)最大值，最小的是最小值．