Question

已知函數(shù)f（x）=x³+3ax-1
（1）若函數(shù)y=f（x）在x=-1時(shí)有與x軸平行的切線，求f（x）的表達(dá)式；
（2）設(shè)g（x）=[af'（x）-3a²+3]，其中f^-1（x）是f（x）的導(dǎo)函數(shù)，若函數(shù)g（x）的圖象與直線y=x相切，求a的值；
（3）設(shè)a=-m²，當(dāng)實(shí)數(shù)m在什么范圍內(nèi)變化時(shí)，函數(shù)y=f（x）的圖象與直線y=3只有一個(gè)公共點(diǎn)．

Answer 1

【答案】分析：（1）求導(dǎo)，根據(jù)函數(shù)y=f（x）的圖象在x=-1時(shí)有與x軸平行的切線，利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義，可知f′（-1）=0，解方程即可求得結(jié)果；
（2）先求出函數(shù)g（x），再利用函數(shù)g（x）的圖象與直線y=x相切，建立方程組，從而可求a的值
（3）先求f′（x）=3x²-3m²，再進(jìn)行分類討論：①當(dāng)m=0時(shí)，f（x）=x³-1的圖象與直線y=3只有一個(gè)公共點(diǎn)；②當(dāng)m≠0時(shí)，求得極值，明確關(guān)鍵點(diǎn)，再利用圖象間的關(guān)系求解．
解答：解：（1）f′（x）=3x²+3a
∵函數(shù)y=f（x）在x=-1時(shí)有與x軸平行的切線
∴f′（-1）=3+3a=0
∴a=-1
∴f（x）=x³-ax-1
（2）g（x）=[af′（x）-3a²+3]=[a（3x²+3a）-3a²+3]=ax²+1，
設(shè)函數(shù)g（x）=ax²+1與直線y=x的切點(diǎn)是P（x，y），
則有，解得
（3）f′（x）=3x²-3m²
①當(dāng)m=0時(shí)，f（x）=x³-1的圖象與直線y=3只有一個(gè)公共點(diǎn)
②當(dāng)m≠0時(shí)，f（x）_極小=f（|m|）=-2m²×|m|-1＜-1
又∵f（x）的值域是R，且在（|m|，+∞）上單調(diào)遞增
∴當(dāng)x＞|m|時(shí)函數(shù)y=f（x）的圖象與直線y=3只有一個(gè)公共點(diǎn)．
當(dāng)x＜|m|時(shí)，恒有f（x）≤f（-|m|）
由題意得f（-|m|）＜3
即2m²×|m|-1=2|m|³-1＜3
解得
綜上，m的取值范圍是

點(diǎn)評：本題考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義，考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值問題，考查數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法，同時(shí)考查靈活應(yīng)用知識分析解決問題的能力和運(yùn)算能力，屬中檔題．