Question

已知函數(shù)f（x）=x³-bx²+2cx的導(dǎo)函數(shù)的圖象關(guān)于直線x=2對(duì)稱．
（1）求b的值；
（2）若函數(shù)f（x）無(wú)極值求c的取值范圍；
（3）若f（x）在x=t處取得極小值，記此極小值為g（t），求g（t）的定義域和值域．

Answer 1

解：（1）f'（x）=3x²-2bx+2c…（1分）
∵函數(shù)f'（x）的圖象關(guān)于直線x=2對(duì)稱，
∴-=2，即b=6．…（4分）
（2）由（1）知，f（x）=x³-6x²+2cx，f'（x）=3x²-12x+2c=3（x-2）²+2c-12…（6分）
當(dāng)c≥6時(shí)，f'（x）≥0，此時(shí)f（x）無(wú)極值 …（8分）
（3）當(dāng)c＜6時(shí)，f'（x）=0有兩個(gè)異實(shí)根x₁，x₂，不妨設(shè)x₁＜x₂，則x₁＜2＜x₂；
當(dāng)x＜x₁時(shí)，f'（x）＞0，f（x）在區(qū)間（-∞，x₁）內(nèi)為增函數(shù)；
當(dāng)x₁＜x＜x₂時(shí)，f'（x）＜0，f（x）在區(qū)間（x₁，x₂）內(nèi)為減函數(shù)；
當(dāng)x＞x₂時(shí)，f'（x）＞0，f（x）在區(qū)間（x₂，+∞）內(nèi)為增函數(shù)．
所以f（x）在x=x₁處取極大值，在x=x₂處取極小值 …（10分）
因此，當(dāng)且僅當(dāng)c＜6時(shí)，函數(shù)f（x）在x=x₂處存在唯一極小值，所以t=x₂＞2
于是g（t）的定義域?yàn)椋?，+∞），由f'（t）=3t²-12t+2c=0得2c=-3t²+12t．
于是g（t）=f（t）=t³-6t²+（-3t²+12t）t=-2t³+6t²，t∈（2，+∞）…（12分）
當(dāng)t＞2時(shí)，g'（t）=-6t²+12t=-6t（t-2）＜0，所以函數(shù)g（t）在區(qū)間（2，+∞）內(nèi)是減函數(shù)，
故g（t）的值域?yàn)椋?∞，8）．…（14分）
分析：（1）先求導(dǎo)函數(shù)，根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的圖象關(guān)于直線x=2對(duì)稱，可知-=2，從而可求b的值；
（2）函數(shù)f（x）無(wú)極值，即導(dǎo)函數(shù)為0的方程至多有一解，從而可求c的取值范圍；
（3）由（2）知，c＜6，f'（x）=0有兩個(gè)異實(shí)根x₁，x₂，不妨設(shè)x₁＜x₂，則x₁＜2＜x₂，易得f（x）在x=x₁處取極大值，在x=x₂處取極小值，且x₂＞2，可知函數(shù)g（t）的定義域?yàn)椋?，+∞），根據(jù)f'（t）=3t²-12t+2c=0得2c=-3t²+12t．從而可得g（t）=f（t）=t³-6t²+（-3t²+12t）t=-2t³+6t²，再利用函數(shù)g（t）在區(qū)間（2，+∞）內(nèi)是減函數(shù)，可求函數(shù)g（t）的值域．
點(diǎn)評(píng)：本題以導(dǎo)函數(shù)為載體，考查導(dǎo)函數(shù)的性質(zhì)，考查利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的極值，同時(shí)考查了函數(shù)的定義域與值域，綜合性強(qiáng)．