已知函數(shù)f(x)=ax3+bx2+cx+d為奇函數(shù),且在x=-1處取得極大值2.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若f(x)+(m+2)x≤x(ex+x2-x-3)對于任意的x∈[0,+∞]恒成立,求實數(shù)m的取值范圍;
(3)過點A(1,t)(t≠-2)可作函數(shù)f(x)圖象的三條切線,求實數(shù)t的取值范圍.
考點:利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值,函數(shù)奇偶性的性質(zhì),利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點切線方程
專題:導(dǎo)數(shù)的概念及應(yīng)用,導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用
分析:(1)由已知得b=d=0,進(jìn)而f′(x)=3ax2+c,結(jié)合函數(shù)f(x)在x=-1處取得極大值2,故
f′(-1)=3a+c=0
f(-1)=-a-c=2
,由此能求出f(x)解析式.
(2)由已知得x3-3x+(m+2)x≤x2(ex-1),(m+2)x≤x2(ex-1)-x3+3x,由此利用構(gòu)造法和導(dǎo)數(shù)性質(zhì)能求出實數(shù)m的取值范圍.
(3)設(shè)切點為(x1,y1),則
y1
=x
3
1
-3x1
y1-t
x1-1
=3x
2
1
-3
,消去y1得t=-2x13+3x12-3,設(shè)h(x)=-2x3+3x2-3,由此利用導(dǎo)數(shù)性質(zhì)能求出實數(shù)t的取值范圍).
解答: 解:(1)∵f(x)=ax3+bx2+cx+d為奇函數(shù),
∴b=d=0,
∴f′(x)=3ax2+c,
∵f(x)在x=-1處取得極大值2,
f′(-1)=3a+c=0
f(-1)=-a-c=2
,
解得a=1,c=-3,
∴f(x)解析式為f(x)=x3-3x.
(2)∵f(x)+(m+2)x≤x2(e2-1)對于任意的x∈[0,+∞]恒成立,
∴x3-3x+(m+2)x≤x2(ex-1)對于任意的x∈[0,+∞]恒成立,
從而(m+2)x≤x2(ex-1)-x3+3x對于任意的x∈[0,+∞]恒成立,
當(dāng)x=0時,m∈R,
當(dāng)x>0時,∴m+2≤xex-x-x2+3,∴m≤x(ex-x-1)+1,
設(shè)t(x)=ex-x-1,則t′(x)=ex-1>0,
∴t(x)在(0,+∞)遞增,t(x)>t(0)=0,
∴g(x)=x(ex-x-1)+1>1,
從而m≤1,
∴實數(shù)m的取值范圍為(-∞,1].
(3)設(shè)切點為(x1,y1),則
y1
=x
3
1
-3x1
y1-t
x1-1
=3x
2
1
-3
,
消去y1得t=-2x13+3x12-3,
設(shè)h(x)=-2x3+3x2-3,則h′(x)=-6x2+6x=-6x(x-1),
由h′(x)>0,得0<x<1,由h′(x)<0,得x<0或x>1,
∴h(x)在(-∞,0),(1,+∞)遞減,(0,1)遞增,
∴h(x)極小值=h(0)=-3,h(x)極大值=h(1)=-2,
要使過點A(1,t)可作函數(shù)y=f(x)圖象的三條切線,
則實數(shù)t的取值范圍為(-3,-2).
點評:本題考查函數(shù)的解析式的求法,考查實數(shù)的取值范圍的求法,解題時要認(rèn)真審題,注意構(gòu)造法和導(dǎo)數(shù)性質(zhì)的合理運(yùn)用.
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A、
64
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B、14
C、
41
5
D、
32
5

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