已知函數(shù)f(x)=ax3+bx2-c(其中a,b,c均為常數(shù),x∈R).當(dāng)x=1時,函數(shù)f(x)的極植為-3-c.
(1)試確定a,b的值;
(2)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(3)若對于任意x>0,不等式f(x)≥-2c2恒成立,求c的取值范圍.
【答案】
分析:(1)求出f'(x),因為當(dāng)x=1時,函數(shù)f(x)的極植為-3-c.得到f(1)=-3-c,f′(1)=0代入得f(x)的解析式即可;(2)令f′(x)=0求出函數(shù)的駐點,利用駐點討論函數(shù)的增減性得到函數(shù)的單調(diào)區(qū)間即可;
(3)要使不等式f(x)≥-2c
2恒成立即-6x
3-9x
2-c≥-2c
2對任意x>0恒成立,則函數(shù)的最小值大于等于-2c
2得到關(guān)于c的不等式即可求出c的取值范圍.
解答:解:(1)由f(x)=ax
3+bx
2-c,得f'(x)=3ax
2+2bx,
當(dāng)x=1時,f(x)的極值為-3-c,
∴
,得
,∴
,
∴f(x)=6x
3-9x
2-c.
(2)∵f(x)=6x
3-9x
2-c,∴f′(x)=18x
2-18x=18x(x-1),
令f′(x)=0,得x=0或x=1.
當(dāng)x<0或x>1時,f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增;當(dāng)0<x<1時,f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減;
∴函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是(-∞,0)和(1,+∞),單調(diào)遞減區(qū)間是[0,1].
(3)∵f(x)≥-2c
2對任意x>0恒成立,∴-6x
3-9x
2-c≥-2c
2對任意x>0恒成立,
∵當(dāng)x=1時,f(x)
min=-3-c,∴-3-c≥-2c
2,得2c
2-c-3≥0,
∴c≤-1或
.
∴c的取值范圍是
.
點評:考查學(xué)生利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)極值及單調(diào)性的能力,利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上極值的能力,以及理解掌握不等式恒成立的條件的能力.