已知函数f(x)=ax 3 +bx 2 -3x在x=±1处取得极值

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  • (1)f′(x)=3ax 2+2bx-3,依题意,f′(1)=f′(-1)=0,解得a=1,b=0.

    ∴f(x)=x 3-3x

    (2)∵f(x)=x 3-3x,∴f′(x)=3x 2-3=3(x+1)(x-1),

    当-1<x<1时,f′(x)<0,故f(x)在区间[-1,1]上为减函数,

    f max(x)=f(-1)=2,f min(x)=f(1)=-2

    ∵对于区间[-1,1]上任意两个自变量的值x 1,x 2

    都有|f(x 1)-f(x 2)|≤|f max(x)-f min(x)|

    |f(x 1)-f(x 2)|≤|f max(x)-f min(x)|=2-(-2)=4

    (3)f′(x)=3x 2-3=3(x+1)(x-1),

    ∵曲线方程为y=x 3-3x,∴点A(1,m)不在曲线上.

    设切点为M(x 0,y 0),切线的斜率为 3(

    x 20 -1)=

    x 30 -3

    x 0 -m

    x 0 -1 (左边用导数求出,右边用斜率的两点式求出),

    整理得2x 0 3-3x 0 2+m+3=0.

    ∵过点A(1,m)可作曲线的三条切线,故此方程有三个不同解,下研究方程解有三个时参数所满足的条件

    设g(x 0)=2x 0 3-3x 0 2+m+3,则g′(x 0)=6x 0 2-6x 0

    由g′(x 0)=0,得x 0=0或x 0=1.

    ∴g(x 0)在(-∞,0),(1,+∞)上单调递增,在(0,1)上单调递减.

    ∴函数g(x 0)=2x 0 3-3x 0 2+m+3的极值点为x 0=0,x 0=1

    ∴关于x 0方程2x 0 3-3x 0 2+m+3=0有三个实根的充要条件是

    g(0)>0

    g(1)<0 ,解得-3<m<-2.

    故所求的实数a的取值范围是-3<m<-2.