每日一题[2342]切线条数

已知函数 $f(x)=x^3+mx^2+(m-1)x+1$ 在 $x=-1$ 处取得极值.

1、求 $m$ 的值.

2、若过 $(1,t)$ 可作曲线 $y=f(x)$ 的三条切线,求实数 $t$ 的取值范围.

解析

1、函数 $f(x)$ 的导函数\[f'(x)=3x^2+2mx+(m-1),\]于是\[f'(-1)=2-m,\]因此 $m=2$.

2、函数 $f(x)=x^3+2x^2+x+1$ 的对称中心横坐标为 $-\dfrac 23$,于是对称中心处的切线方程为\[ y=-\dfrac 13\left(x+\dfrac 23\right)+\dfrac{25}{27},\] 根据三次函数的切线条数性质,有\[\left(-\dfrac 13\left(x+\dfrac 23\right)+\dfrac{25}{27}\right)\Bigg|_{x=1}<t<f(1),\]即\[\dfrac{10}{27}<t<5,\]因此实数 $t$ 的范围是 $\left(\dfrac{25}{27},5\right)$.

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