解题思路:(Ⅰ)利用条件当x=-1时,f(x)取得极大值3,即f(-1)=3,f'(-1)=0,以及f(0)=1,三个条件建立方程组,可求f(x)的解析式.
(Ⅱ)要使函数在区间(t,t+3)上既能取到极大值,又能取到极小值,则等价为f'(x)=0在区间(t,t+3)上有两个不同的根,进而实现转化.
(1)由f(0)=1得c=1.
又当x=-1时,f(x)取得极大值3,所以f(-1)=3,f'(-1)=0.
f′(x)=3ax2+b,
f′(−1)=3a+b=0
f(−1)=−a−b+1=3,
得a=1,b=-3
∴f(x)=x3-3x+1.
(2)由f′(x)=3(x-1)(x+1)=0,得x=-1,
在x=1时取得极值.由-1∈(t,t+3),1∈(t,t+3)得-2<t<-1.
∴M=(-2,-1).(8分)g(x)=
f(x)
x=x2+
1
x−3,g′(x)=2x−
1
x2,
∴当x∈M时,g′(x)<0,
∴g(x)在M上递减.
又g(−2)=
1
2,g(−1)=−3
∴函数g(x)=
f(x)
x,x∈M的零点有且仅有1个.
点评:
本题考点: 利用导数研究函数的极值;函数解析式的求解及常用方法;根的存在性及根的个数判断.
考点点评: 本题考查导数与极值之间的关系.利用条件先求出函数的表达式.然后将函数进行等价转化.