Question

已知函數(shù)f（x）=x³-，且f（x）在x=1處取得極值．
（1）求b的值；
（2）若當(dāng)x∈[1，2]時(shí)，f（x）＜c²恒成立，求c的取值范圍；
（3）c為何值時(shí)，曲線(xiàn)y=f（x）與x軸僅有一個(gè)交點(diǎn)．

Answer 1

解：（1）∵f（x）=x³-，
∴f′（x）=3x²-x+b，…．（1分）
∵f（x）在x=1處取極值，
∴f′（1）=0 …（2分）
∴3-1+b=0
即b=-2 …（3分）
（2）由（1）可得f′（x）=3x²-x-2
令f′（x）=0，則x=，或x=1 …..（4分）
∵x∈（-∞，）時(shí)，f′（x）＞0，f（x）單調(diào)遞增；
當(dāng)x∈（，1）時(shí)，f′（x）＜0，f（x）單調(diào)遞減；
當(dāng)x∈（1，+∞）時(shí)，f′（x）＞0，f（x）單調(diào)遞增．
∴在閉區(qū)間[-1，2]上，f（x）單調(diào)遞增 …（5分）
∴在閉區(qū)間[-1，2]上，f（x）的最大值為f（2）=2+c＜c²，…（6分）
∴c＞2，或c＜-1 …（7分）
（3）由（1）、（2）可知：
f（x）的極大值為f（）=，
f（x）的極小值為f（1）=c- …（8分）
∵當(dāng)f（）＜0，或f（1）＞0時(shí)，曲線(xiàn)y=f（x）與x軸僅有一個(gè)交點(diǎn) …．（9分）
∴＜0，或c-＞0，
即c＜，或c＞時(shí)，
曲線(xiàn)y=f（x）與x軸僅有一個(gè)交點(diǎn)…（10分）
分析：（1）由已知中函數(shù)f（x）=x³-，且f（x）在x=1處取得極值，我們求出f′（x）的解析式，根據(jù)f′（1）=0，我們易可構(gòu)造一個(gè)關(guān)于b的方程，解方程即可得到b的值；
（2）利用導(dǎo)數(shù)法，我們可以判斷出當(dāng)x∈[1，2]時(shí)，函數(shù)f（x）的單調(diào)性，進(jìn)而求出f（x）在區(qū)間[1，2]的最大值，根據(jù)當(dāng)x∈[1，2]時(shí)，f（x）＜c²恒成立，可以構(gòu)造一個(gè)關(guān)于c的不等式，解不等式即可得到c的取值范圍；
（3）若曲線(xiàn)y=f（x）與x軸僅有一個(gè)交點(diǎn)，則y=f（x）的極大值小于0，或y=f（x）的極小值大于0，進(jìn)而構(gòu)造關(guān)于x的不等式，解不等式即可求出c的取值范圍．
點(diǎn)評(píng)：本題考查的知識(shí)點(diǎn)是利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最值，利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性，其中根據(jù)函數(shù)的解析式，求出導(dǎo)函數(shù)的解析式是解答本題的關(guān)鍵．