解答题设函数f(x)=2x3+ax2+bx+m的导函数为f′(x),若函数y=f′(x)的图象关于直线对称,且f′(1)=0.
(1)求实数a、b的值;
(2)若函数f(x)恰有三个零点,求实数m的取值范围.
网友回答
解:(1)由f(x)=2x3+ax2+bx+m,
得:f'(x)=6x2+2ax+b
则其对称轴为,
因为函数y=f′(x)的图象关于直线对称,
所以,,所以a=3
则f′(x)=6x2+6x+b,
又由f'(1)=0可得,b=-12.
(2)由(1)得:f(x)=2x3+3x2-12x+m
所以,f′(x)=6x2+6x-12=6(x-1)(x+2)
当x∈(-∞,-2)时,f′(x)>0,x∈(-2,1)时,f′(x)<0,x∈(1,+∝)时,f′(x)>0.
故函数f(x)在(-∞,-2),(1,+∞)上是增函数,在(-2,1)上是减函数,
所以,函数f(x)的极大值为f(-2)=20+m,极小值为f(1)=m-7.
而函数f(x)恰有三个零点,故必有,解得:-20<m<7.
所以,使函数f(x)恰有三个零点的实数m的取值范围是(-20,7).解析分析:(1)求出原函数的导函数,导函数为二次函数,根据其对称轴为直线得到a的值,再由f′(1)=0求出b的值;(2)在(1)求出a和b的前提下,函数解析式中仅含有变量m,求出函数f(x)的极大值和极小值,由函数f(x)恰有三个零点,则函数的极大值大于0,且同时满足极小值小于0,联立可求m的取值范围.点评:本题考查了导数的运算法则和二次函数的性质,考查了根的存在性及根的个数的判断,考查了数学转化思想,解答此题的关键是把函数f(x)恰有三个零点转化为函数极值的范围问题,此题是中档题.