解题思路:(Ⅰ)已知函数f(x)=x3-ax2+bx+c.函数y=f(x)的图象上存在点P,使P点处的切线与x轴平行,f'(x)=3x2-2ax+b,即该方程有根.△=4a2-12b≥0,则易得a,b的关系式;
(Ⅱ)若函数f(x)在x=-1和x=3时取得极值,由已知可得x=-1和x=3是方程f'(x)=3x2-2ax+b=0的两根,可以求得a,b,再根据图象与x轴有且只有3个交点,等价于极大值大于0且极小值小于0,则易求c的取值范围.
(Ⅰ)f'(x)=3x2-2ax+b,设切点为P(x0,y0),
则曲线y=f(x)在点P处的切线的斜率k=f'(x0)=3x02-2ax0+b,
由题意,知f'(x0)=3x02-2ax0+b=0有解,
∴△=4a2-12b≥0即a2≥3b.
(Ⅱ)由已知可得x=-1和x=3是方程f'(x)=3x2-2ax+b=0的两根,
∴−1+3=
2a
3,−1×3=
b
3,
∴a=3,b=-9.(7分)
∴f'(x)=3(x+1)(x-3),
∴f(x)在x=-1处取得极大值,在x=3处取得极小值.
∵函数y=f(x)的图象与x轴有且只有3个交点,∴
f(−1)>0
f(3)<0.
又f(x)=x3-3x2-9x+c,∴
−1−3+9+c>0
27−27−27+c<0,
解得-5<c<27.
点评:
本题考点: 利用导数研究函数的极值;利用导数研究曲线上某点切线方程.
考点点评: 要明确导数的几何意义,认真读题,了解其题意并结合函数图象列出符合条件的不等式组,例如,若函数f(x)在x=-1和x=3时取得极值,且图象与x轴有且只有3个交点,等价于极大值大于0且极小值小于0,这点要结合函数图象去理解.