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(2007•威海一模)已知函数f(x)=x3+ax2+b(a∈R,b∈R)

来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/06/05 08:14:19
(2007•威海一模)已知函数f(x)=x3+ax2+b(a∈R,b∈R)
(Ⅰ)若 a>0,且f(x)的极大值为5,极小值1,求f(x)的解析式;
(Ⅱ)若f(x)在(-∞,-
1
2
(2007•威海一模)已知函数f(x)=x3+ax2+b(a∈R,b∈R)
(I)∵f(x)=x3+ax2+b,所以f'(x)=3x2+2ax,由f'(x)=3x2+2ax=0,解得x=0或x=−
2a
3,
因为 a>0,所以x=−
2a
3<0,
当f'(x)>0时,解得x<−
2a
3或x>0,此时函数单调递增.
当f'(x)0时,解得−
2a
3<x<0,此时函数单调递减.
所以当x=−
2a
3时,函数取得极大值,当x=0时,函数取得极小值.
即f(−
2a
3)=−(−
2a
3)3+a(−
2a
3)2+b=5,f(0)=b=1,
解得a=3,b=1.
∴所求的函数解析式是f(x)=-x3+3x2+1.…(6分)
(II)由上问知当x=0或x=-
2a
3时,f'(x)=0.
①当a>0时,x=-
2a
3<0.函数f(x)在(-∞,-
2a
3)和(0,+∞)上是单调递增函数,在(-
2a
3,0)上是单调递减函数.
∴若f(x)在(-∞,-
1
2)上是增函数,则必有−
1
2≤−
2a
3,解得0<a≤
3
4.
②当a<0时,-
2a
3>0.函数f(x)在(-∞,0)和(-
2a
3,+∞)上是单调递增函数,
在(0,−
2a
3)上是单调递减函数.显然满足f(x)在(-∞,-
1
2)上是增函数.
③当a=0时,-
2a
3=0.函数f(x)在(-∞,+∞)上是单调递增函数,
也满足f(x)在(-∞,-
1
2)上是增函数.
∴综合上述三种情况,所求a的取值范围为(−∞,
3
4].…(12分)