已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c的图象经过原点,f′(1)=0,曲线y=f(x)在原点处的切线到直线y=2x+3的角为135°.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若对于任意实数α和β,不等式|f(2sinα)-f(2sinβ)|≤m恒成立,求m的最小值.
网友回答
解:(1)由题意有f(0)=c=0,f'(x)=3x2+2ax+b且f′(1)=3+2a+b=0
又曲线y=f(x)在原点处的切线的斜率k=f′(0)=b,而直线y=2x+3到此切线所成的角为135°,
所以②(4分)
联立①②解得a=0,b=-3
∴f(x)=x3-3x….(6分)
(2)|f(2sinα)-f(2sinβ)|≤m恒成立等价于|f(x)max-f(x)min|≤m(8分)
由于2sinα∈[-2,2],2sinβ∈[-2,2],故只需求出f(x)=x3-3x在[-2,2]上的最值,而f′(x)=3x2-3,
由f′(x)=0得x=±1
列表如下:
x-2(-2,-1)-1(-1,1)1(1,2)2f′(x)+-
+f(x)-22-22∴f(x)max=2,f(x)min=-2
∴|f(x)max-f(x)min|=4≤m
∴m的最小值为4(12分)
解析分析:(1)由函数f(x)=x3+ax2+bx+c的图象经过原点,有f(0)=c=0,利用在x=1处取得极值可知f′(1)=3+2a+b=0,再根据曲线y=f(x)在原点处的切线的斜率k=f′(0)=b,而直线y=2x+3到此切线所成的角为135°,根据到角公式可求得解得b=-3,从而可求函数的解析式;(2)|f(2sinα)-f(2sinβ)|≤m恒成立等价于|f(x)max-f(x)min|≤m,由于2sinα∈[-2,2],2sinβ∈[-2,2],故只需求出f(x)=x3-3x在[-2,2]上的最值,从而可得m的最小值.
点评:本题以函数为载体,考查导数的几何意义,考查利用导数求函数的极值、最值,考查恒成立问题,属于中档题.