Question

已知函数f（x）=x³+x²+ax+b．
（1）当a=-1时，求函数f（x）的单调区间；
（2）若函数f（x）的图象与直线y=ax只有一个公共点，求实数b的取值范围．

Answer

（1）先求原函数的导数，根据f′（x）＞0求得的区间是单调增区间，f′（x）＜0求得的区间是单调减区间，即可；
（2）将题中条件：“函数f（x）的图象与直线y=ax只有一个公共点，”等价于“g（x）=x3+x2+b的其图象和x轴只有一个交点”，利用导数求得原函数的极值，最后要使g（x）=x3+x2+b的其图象和x轴只有一个交点，得到关于b的不等关系，从而求实数b的取值范围．
【解析】
（1）当a=-1时，f′（x）=3x2+2x-1=（3x-1）（x+1）令f'（x）＞0，
解得x＞或x＜-1，令f'（x）＜0，解得-1＜x＜
所以f（x）的单调递增区间为（-∞，-1），，f（x）的单调递减区间为（4分）
（2）因为函数f（x）的图象与直线y=ax只有一个公共点，
所以方程x3+x2+ax+b-ax=0只有一个解，即x3+x2+b，则其图象与x轴只有一个交点，
g'（x）=3x2+2x，令g'（x）=3x2+2x=0，所以x1=0，x2=-，（7分）
可列表：
∴g（x）在x1=0处取得极小值b，在x2=-取得极大值
要使g（x）=x3+x2+b的其图象和x轴只有一个交点，
只需或，解得b＞0或b＜-