已知函数f(x)=ax3+bx2+x+3,其中a>0,(Ⅰ)当a、b满足什么关系时,f(x)存在极值;(Ⅱ)f(x)在区间(0,1]上单调递增,试用a表示b的取值范围

发布时间:2020-07-31 17:32:45

已知函数f(x)=ax3+bx2+x+3,其中a>0,
(Ⅰ)当a、b满足什么关系时,f(x)存在极值;
(Ⅱ)f(x)在区间(0,1]上单调递增,试用a表示b的取值范围.

网友回答

解:(Ⅰ)由已知得f′(x)=ax2+2bx+1,令f′(x)=0,得ax2+2bx+1=0,
要取得极值,方程ax2+2bx+1=0恰有两个不同的解,
所以△=4b2-4a>0,即b2>a,
综上,当a,b满足b2>a时,f(x)取得极值.
(Ⅱ)f(x)在区间(0,1]上单调递增,需使f′(x)=ax2+2bx+1≥0在(0,1]上恒成立.
即b≥在(0,1]上恒成立,所以b≥
当a>1时,,当时,是单调增函数;
当时,是单调减函数,
所以当时,取得最大,最大值为,所以b≥
当0<a≤1时,,所以在区间(0,1]上单调递增,当x=1时g(x)最大,最大值为g(1)=-,所以b≥
综上,当a>1时,b≥;?当0<a≤1时,b≥.

解析分析:(Ⅰ)要取得极值,导函数为0的方程恰有两个不同的解,利用判别式,即可求得结论;(Ⅱ)f(x)在区间(0,1]上单调递增,需使f′(x)=ax2+2bx+1≥0在(0,1]上恒成立,分离参数,可得b≥在(0,1]上恒成立,所以b≥,分类讨论,确定函数的最值即可用a表示b的取值范围.

点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的极值,考查函数的单调性,考查分离参数法,解题的关键是求导数,利用分离参数法,求参数的范围.
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