已知函数f(x)=ax3+bx2+cx-1的导函数为f′(x),且不等式f′(x)≥0的解集为{x|-2≤x≤1}.

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  • 解题思路:(I)由不等式f′(x)≥0的解集为{x|-2≤x≤1},可知f′(x)=0的两根为-2、1,根据韦达定理求出b、c与a的数量关系;利用导数求出f(x)极大值在x为多少的时取得,再用极大值为0可求出a.

    (II)首先把f′(x)解析式代入f′(x)+6a(x+1)≥0,分离m,利用导数求出另一边对应函数的最值,再利用两边对应函数的图象的交点个数确定m的取值范围.

    (I)∵f′(x)=3ax2+2bx+c,f′(x)≥0的解集为{x|-2≤x≤1},

    ∴a<0,且方程f′(x)=3ax2+2bx+c的两根为-2,1.

    2b

    3a=−1

    c

    3a=−2,即

    b=

    3

    2a

    c=−6a,

    f(x)=ax3+[3/2]ax2-6ax-1

    ∴f′(x)=3ax2+3ax-6a=3a(x2+x-2)=3a(x+2)(x-1),

    令f′(x)>0得-2<x<1,令f′(x)<0得x<-2,或x>1,

    ∴f(x)在(-∞,-2),(1,+∞)上是减函数,在(-2,1)上是增函数,

    ∴函数f(x)在x=-2有极小值,在x=1有极大值,

    ∵函数f(x)的极大值为0,∴f(1)=0,

    ∴a+[3/2]a-6a-1=0,∴a=-[2/7];

    (II)∵f′(x)+6a(x+1)≥0,∴3ax(x+3)≥0,

    ∵a<0,∴-3≤x≤0,即x∈[-3,0],

    ∵关于x的方程f(x)-ma+1=0有唯一实数解,

    ∴ax3+[3/2]ax2-6ax-ma=0(x∈[-3,0])有唯一实数解,

    ∴m=x3+[3/2]x2-6x(x∈[-3,0])有唯一实数解,

    设u(x)=x3+[3/2]x2-6x(x∈[-3,0]),

    ∴u'(x)=3x2+3x-6=3(x+2)(x-1)(x∈[-3,0]),

    令u'(x)>0得x<-2,或x>1,

    ∴函数u(x)在[-3,-2]上是增函数,在[-2,0]上是减函数,

    ∴umax=u(-2)=10,又u(-3)=[9/2],u(0)=0,

    ∴当m=10或m∈[0,[9/2])时,直线y=m与函数u(x)(x∈[-3,0])的图象有唯一公共点,

    ∴实数m的取值范围为m=10或m∈[0,[9/2]).

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的单调性;函数在某点取得极值的条件;一元二次不等式的应用.

    考点点评: 本题考查了利用导数求函数的极值、最值等知识点;注意把方程解的个数问题转化为对应函数图象的交点个数问题,可使问题直观易懂.