已知函数f(x)=-x3+ax2-4(a∈R).若函数y=f(x)的图象在点P(1,f(1))处的切线的倾斜角为.
(1)求a;
(2)设f(x)的导函数是f'(x),若m,n∈[-1,1],求f(m)+f'(n)的最小值;
(3)对实数m的值,讨论关于x的方程f(x)=m的解的个数.
网友回答
解:(1)f'(x)=-3x2+2ax.
据题意,
∴-3+2a=1,即a=2…(3分)
(2)由(1)知f(x)=-x3+2x2-4,f'(x)=-3x2+4x.
x-1(-1,0)0(0,1)1f'(x)-7-0-1f(x)-1
-4
-3∴对于m∈[-1,1],f(m)的最小值为f(0)=-4.
∵f'(x)=-3x2-4x的对称轴为,且抛物线开口向下,
∴x∈[-1,1]时,f'(x)最小值为f'(-1)与f'(1)中较小的
∵f'(1)=1,f'(-1)=-7
∴当x∈[-1,1]时,在f'(x)的最小值为-7
∴当x∈[-1,1]时,在f'(n)的最小值为-7
∴f(m)+f'(n)的最小值为-11
(3)求得.
依题意可画出函数y=f(x)草图,得
当或m<-4时,方程有一解;
当或m=-4时,方程有两解;
当时,方程有三解;
解析分析:(1)根据函数y=f(x)的图象在点P(1,f(1))处的切线的倾斜角为,利用函数在某点的导数值等于函数图象在该点的切线的斜率,即可求得.
(2)分别计算f(m),f'(n)的最小值.利用导数在某个区间上的符号,确定函数单调性,进而确定函数最值.
(3)先求得.画出函数y=f(x)草图,根据y=f(x)与y=m的交点个数,可确定方程f(x)=m的解的个数.
点评:本题以函数为载体,考查导数的几何意义,考查利用导数解决函数的最值问题,同时考查了数形结合的数学思想,解题的关键是正确利用导数工具.