题目
y=x^3+3 ax^2+3 bx+c在点x=-1处取得极大值,点(0,3)是拐点,则()}. A. a=-1,b=0,c=3B. a=0,b=-1,c=3C. a=3,b=-1,c=0D. 以上答案均不正确
$$ y=x^3+3\ \ ax^2+3\ \ bx+c在点x=-1处取得极大值,点(0,3)是拐点,则()}. $$
A. a=-1,b=0,c=3
B. a=0,b=-1,c=3
C. a=3,b=-1,c=0
D. 以上答案均不正确
题目解答
答案
B. a=0,b=-1,c=3
解析
考查要点:本题主要考查函数的极值与拐点的判定条件,以及利用导数求解函数参数的能力。
解题核心思路:
- 拐点条件:拐点处二阶导数为零,且函数值已知,可直接求出常数项。
- 极值条件:极值点处一阶导数为零,且二阶导数小于零(极大值)。
- 联立方程:通过上述条件建立方程组,解出未知参数。
破题关键点:
- 拐点条件直接确定常数项$c$。
- 二阶导数在拐点处为零确定参数$a$。
- 极值点处的一阶导数为零确定参数$b$。
- 验证二阶导数在极值点的符号,确保条件成立。
步骤1:利用拐点条件求$c$
拐点$(0,3)$在函数图像上,代入$x=0$,$y=3$:
$y(0) = 0^3 + 3a \cdot 0^2 + 3b \cdot 0 + c = c = 3 \implies c = 3.$
步骤2:利用拐点处二阶导数为零求$a$
函数二阶导数为:
$y'' = 6x + 6a.$
拐点$x=0$处二阶导数为零:
$y''(0) = 6 \cdot 0 + 6a = 6a = 0 \implies a = 0.$
步骤3:利用极值点处一阶导数为零求$b$
函数一阶导数为:
$y' = 3x^2 + 6a x + 3b.$
代入$a=0$和极值点$x=-1$:
$y'(-1) = 3(-1)^2 + 6 \cdot 0 \cdot (-1) + 3b = 3 + 3b = 0 \implies b = -1.$
步骤4:验证二阶导数在极值点的符号
代入$a=0$,二阶导数为:
$y'' = 6x.$
在$x=-1$处:
$y''(-1) = 6 \cdot (-1) = -6 < 0,$
满足极大值条件。