解答题已知函数f(x)=x2+bx+c(b,c∈R),并设,(1)若F(x)图象在x=

发布时间:2020-07-09 09:55:20

解答题已知函数f(x)=x2+bx+c(b,c∈R),并设,
(1)若F(x)图象在x=0处的切线方程为x-y=0,求b、c的值;
(2)若函数F(x)是(-∞,+∞)上单调递减,则
①当x≥0时,试判断f(x)与(x+c)2的大小关系,并证明之;
②对满足题设条件的任意b、c,不等式f(c)-Mc2≤f(b)-Mb2恒成立,求M的取值范围.

网友回答

解:(1)因为,所以,
又因为F(x)图象在x=0处的切线方程为x-y=0,
所以?,即,解得?b=1,c=0.
(2)①因为F(x)是(-∞,+∞)上的单调递减函数,所以F′(x)≤0恒成立,
即-x2+(2-b)x+(b-c)≤0对任意的x∈R恒成立,
所以△=(2-b)2+4(b-c)≤0,所以,即c>b且c≥1,
令g(x)=f(x)-(x+c)2=(b-2c)x-c(c-1),由b-2c<0,知g(x)是减函数,
故g(x)在[0,+∞)内取得最小值g(0),又g(0)=-c(c-1)≤0,
所以x≥0时,g(x)≤g(0)≤0,即f(x)≤(x+c)2.
②由①知,c≥|b|≥0,当|b|=c时,b=c或b=-c,
因为b2+4-4c≤0,即c2+4-4c≤0,解得c=2,b=2或b=-2,所以f(x)=x2±2x+2,
而f(c)-f(b)=c2+bc+c-b2-b2-c=c2+bc-2b2=(c+2b)(c-b),
所以f(c)-f(b)=-8或0,
不等式f(c)-Mc2≤f(b)-Mb2等价于f(c)-f(b)≤M(c2-b2),
变为-8≤M?0或0≤M?0恒成立,M∈R,
当|b|≠c时,c>|b|,即c2-b2>0,所以不等式f(c)-Mc2≤f(b)-Mb2恒成立等价于恒成立,等价于,
而,
因为c>|b|,,所以,所以,所以,
所以,所以.解析分析:(1)欲求b,c的值,根据所给的切线方程,只须求出切线斜率即可,故先利用导数求出在x=0处的导函数值,再结合导数的几何意义即可求出切线的斜率进而得切线方程,最后与所给的方程比较即得b,c的值;(2)根据函数F(x)是(-∞,+∞)上单调递减,得到F′(x)≤0恒成立,从而得到c>b且c≥1,①令g(x)=f(x)-(x+c)2=(b-2c)x-c(c-1),从而得到结果;②不等式f(c)-Mc2≤f(b)-Mb2恒成立等价于f(c)-f(b)≤M(c2-b2)恒成立,分离参数可得恒成立,转化为求的最大值即可.点评:本小题主要考查利用导数研究函数的极单调性、导数的几何意义、利用导数研究曲线上某点切线方程,考查学生灵活应用知识分析解决问题的能力和运算求解能力,体现了转化的数学思想方法.属难题.
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