设函数 $f\left(x\right) = \dfrac{a}{3}{x^3} + b{x^2} + cx + d\left(a > 0\right)$,且方程 $f'\left(x\right) - 9x = 0$ 的两个根分别为 $ 1 , 4 $.
【难度】
【出处】
2010年高考北京卷(文)
【标注】
  1. 当 $ a=3 $ 且曲线 $y = f\left(x\right)$ 过原点时,求 $f\left(x\right)$ 的解析式;
    标注
    答案
    解析
    由\[ f\left(x\right)={\dfrac{a}{3}}x^3+bx^2+cx+d\]得\[f '\left(x\right)=ax^2+2bx+c.\]因为 $f '\left(x\right)-9x=ax^2+2bx+c-9x=0$ 的两个根分别为 $1,4$,
    所以\[ \begin{cases}a+2b+c-9=0,\\16a+8b+c-36=0. \end{cases} \quad \cdots \cdots ① \]当 $ a=3 $ 时,由 $ ① $ 式得\[\begin{cases} 2b+c-6=0,\\8b+c+12=0.\end{cases} \]解得\[b=-3,c=12.\]又因为曲线 $ y=f\left(x\right) $ 过原点,所以 $ d=0 $.故 $ f\left(x\right)=x^3-3x^2+12x $.
  2. 若 $f\left(x\right)$ 在 $\left( - \infty , + \infty \right)$ 内无极值点,求 $ a $ 的取值范围.
    标注
    答案
    解析
    由于 $ a>0 $,所以“$ f\left(x\right)={\dfrac{a}{3}}x^3+bx^2+cx+d $ 在 $ \left(-\infty ,+\infty \right) $ 内无极值点”等价于“$ f ′\left(x\right)=ax^2+2bx+c\geqslant 0 $ 在 $ \left(-\infty ,+\infty \right) $ 内恒成立”.
    由 $ ① $ 式得\[2b=9-5a,c=4a.\]又\[\Delta =\left(2b\right)^2-4ac=9\left(a-1\right)\left(a-9\right).\]解\[ \begin{cases}a>0,\\ \Delta =9\left(a-1\right)\left(a-9\right)\leqslant 0 ,\end{cases}\]得 $ 1 \leqslant a \leqslant 9 $,即 $ a $ 的取值范围是 $ \left[1,9\right] $.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
0.118299s