已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+c,g(x)=12x-4,若f(-1)=0,且f(x)的圖象在點(diǎn)(1,f(1))處的切線為y=g(x).
(1)求實數(shù)a,b,c的值;
(2)求函數(shù)h(x)=f(x)-g(x)的單調(diào)區(qū)間.
【答案】分析:(1)把x=-1代入f(x)中化簡得到a,b和c的等式記作①,然后求出f(x)的導(dǎo)函數(shù),因為g(x)為f(x)的圖象在(1,f(x))處的切線,所以得到f(1)等于g(1),即可得到f(1)的值,把x=1代入f(1)得到一個等式記作②,然后根據(jù)g(x)的斜率求出f′(1)的值,把x=1代入導(dǎo)函數(shù)中得到又一個等式記作③,聯(lián)立①②③,即可求出a,b和c的值;
(2)把(1)中求出的a,b和c的值代入到f(x)中得到f(x)的解析式,然后把f(x)和g(x)的解析式代入h(x)=f(x)-g(x)中得到h(x)的解析式,求出h(x)的導(dǎo)函數(shù),令導(dǎo)函數(shù)大于0列出關(guān)于x的不等式即可求出x的范圍即為函數(shù)的增區(qū)間;令導(dǎo)函數(shù)小于0列出關(guān)于x的不等式,求出不等式的解集即可得到x的范圍即為函數(shù)的減區(qū)間.
解答:解:(1)∵f(-1)=0,
∴-1+a-b+c=0①,
由f(x)=x3+ax2+bx+c,得f′(x)=3x2+2ax+b,
又∵f(x)的圖象在點(diǎn)(1,f(1))處的切線方程為y=g(x)=12x-4,
∴f(1)=g(1)=12-4=8,且f′(1)=12,即a+b+c=7②,2a+b=9③,
聯(lián)立方程①②③,解得:a=3,b=3,c=1;
(2)把(1)求得的a,b,c的值代入得f(x)=x3+3x2+3x+1,
∵h(yuǎn)(x)=f(x)-g(x)=x3+3x2-9x+5,
∴h′(x)=3x2+6x-9=3(x+3)(x-1),
由h′(x)>0,解得x<-3或x>1;由h′(x)<0,解得-3<x<1,
∴h(x)的單調(diào)增區(qū)間為:(-∞,-3)和(1,+∞);單調(diào)減區(qū)間為:(-3,1).
點(diǎn)評:此題考查學(xué)生會利用導(dǎo)數(shù)求曲線上過某點(diǎn)切線方程的斜率,會利用導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)判斷函數(shù)的增減性得到函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,是一道中檔題.