已知函數(shù)f(x)=ax3+bx2+cx在x=x0處取得極小值-4,使其導數(shù)f′(x)>0的x的取值范圍(1,3).
(1)求f(x)的解析式;
(2)若過點A(-1,m)可作曲線y=f(x)的三條切線,求實數(shù)m的取值范圍.
解:(1)f′(x)=3ax
2+2bx+c,依題意有a>0,且1,3分別為f(x)的極值小,極大值點,
∴

解得a=-1,b=6,c=-9,
所以f(x)=-x
3+6x
2-9x;
(2)設過A點切線的切點坐標為(x
0,y
0),則切線的斜率k=-3x
02+12x
0-9
切線方程為y=(-3x
02+12x
0-9)(x+1)+m,
故y
0=(-3x
02+12x
0-9)(x
0+1)+m=-x
03+6x
02-9x
0要使過P可作曲線y=f(x)三條切線,則方程關于(-3x
02+12x
0-9)(x
0+1)+m=-x
03+6x
02-9x
0有三解.
m=2x
03-3x
02-12x
0+9,令g(x)=2x
3-3x
2-12x+9,
g′(x)=6x
2-6x-12=6(x+1)(x-2)=0,易知x=-1,2為g(x)的極值大、極小值點,
故g(x)
極小值=-11,g(x)
極大值=16,
故滿足條件的m的取值范圍:-11<m<16
分析:(1)導數(shù)f′(x)>0的x的取值范圍(1,3)得到1和3分別為函數(shù)的極小值和極大值點即f′(1)=0且f′(3)=0,且
有f(1)=-4,三者聯(lián)立即可求出a、b和c的值,得到f(x)的解析式;
(2)設過A作的切線的切點坐標為(x
0,y
0),則切線的斜率k=f′(x
0),根據A的坐標和切線的斜率寫出切線方程,要使過P可作曲線的三條切線,即把切點坐標代入切線方程中化簡可得m=2x
03-3x
02-12x
0+9方程有三個解,設g(x)=2x
3-3x
2-12x+9,求出g′(x)=0時x的值,利用導函數(shù)的正負得到函數(shù)的單調區(qū)間,利用函數(shù)的增減性得到g(x)的最大值和最小值,即可得到m的取值范圍.
點評:本題考查學生掌握函數(shù)取極值時所滿足的條件,會利用導函數(shù)的正負得到函數(shù)的單調區(qū)間以及會根據函數(shù)的增減性得到函數(shù)的最值,利用導數(shù)求曲線上過某點切線方程的斜率,是一道中檔題.