已知函数
f(x)=x3+2bx2+cx−2 的图象在与
x 轴交点处的切线方程是
y=5x−10.
(1) 求函数
f(x) 的解析式;
(2) 设函数
g(x)=f(x)+31mx,若
g(x) 的极值存在,求实数
m 的取值范围以及函数
g(x) 取得极值时对应的自变量
x 的值.
\begin{solution}
\begin{enumerate}
\item 切线
y=5x−10 与
x 轴交于
(2,0),所以函数图象与
x 轴的交点为
(2,0),即
f(2)=0. 切线斜率为
5,故
f′(2)=5. 由
f(2)=8+8b+2c−2=0,
f′(2)=12+8b+c=5
得到
4b+c=−3,
8b+c=−7.
解得
b=−1,
c=1,所以
f(x)=x3−2x2+x−2
\item
g′(x)=3x2−4x+1+3m
要使三次函数
g 有极大值和极小值,导函数必须有两个不相等的实根,即
Δ=(−4)2−4⋅3(1+3m)=4(1−m)>0
故
m<1. 此时导函数的两个零点为
x=32−1−m,
x=32+1−m.
因二次导函数首项系数为正,较小的根处导函数由正变负,取得极大值;较大的根处导函数由负变正,取得极小值. 因此前者对应极大值,后者对应极小值.
\end{enumerate}
\end{solution}