已知曲线f(x)=x3+bx2+cx在点我A(-1,f(-1)),B(3,f(3))处的切线互相平行,且函数f(x)的一个极值点为x=0.(I)求实数b,c的值;(I

发布时间:2020-08-07 14:19:55

已知曲线f(x)=x3+bx2+cx在点我A(-1,f(-1)),B(3,f(3))处的切线互相平行,且函数f(x)的一个极值点为x=0.
(I)求实数b,c的值;
(II?)若函数y=f(x)(x∈[-,3])的图象与直线y=m恰有三个交点,求实数m的取值范围;
(III)若存在x0∈[1,e](e是自然对数的底数,e=2.71828…),使得f′(x0)+alnx0≤ax0成立(其中f′(x)为函数f(x)的导函数),求实数a的取值范围.

网友回答

解:(Ⅰ)由f(x)=x3+bx2+cx,得f′(x)=3x2=2bx+c,
∵曲线f(x)=x3+bx2+cx在点A(-1,f(-1)),B(3,f(3))处的切线互相平行,且函数f(x)的一个极值点为x=0,
∴,即,解得:.
∴实数b,c的值分别为-3,0;
(Ⅱ)由f(x)=x3-3x2,∴f′(x)=3x2-6x,
由f′(x)>0,得x<0或x>2,由f′(x)<0,得0<x<2.
∴函数f(x)在区间,(2,3]上递增,在(0,2)上递减.
且,f(0)=0,f(2)=23-3×22=-4,f(3)=33-3×32=0.
∴函数y=f(x)(x∈[-,3])的图象与直线y=m恰有三个交点,则.
故所求实数m的取值范围是.
(Ⅲ)依题意知存在x0∈[1,e],使得f′(x0)+alnx0≤ax0成立,即成立,
设,则g(x)min≤0,

①当a≤1时,由x∈(1,e),g′(x)>0,得函数g(x)在[1,e]上递增,
∴,得.
②当1<a<e时,可知在(1,a)上g′(x)0,
得函数g(x)在(1,a)上递减,在(a,e)上递增,
∴恒成立,∴1<a<e.
③当a≥e时,在x∈(1,e)上g′(x)<0,∴函数g(x)在[1,e]上递减,
∴,∴,又,
∴a≥e.
综上可知:.
∴实数a的取值范围是[-,+∞).
解析分析:(Ⅰ)由曲线在A、B两点处的切线互相平行,则函数在x=-1和x=3时的导数相等,再由0是函数的一个极值点,则x=0时的导数是0,联立方程组即可解得实数b,c的值;(Ⅱ)求出函数的导函数,根据导函数的符号分析出原函数在[-,3]内的单调区间,找出函数在(-,3)上的极值点,求出极值,把极值和端点处的函数值比较后,根据函数y=f(x)的图象与y=m恰有三个交点即可得到实数m的取值范围;(Ⅲ)存在x0∈[1,e],使得f′(x0)+alnx0≤ax0成立,可转化为函数在[1,e]上的最小值小于等于0,求出函数g(x)的导函数,通过对a分类求解函数g(x)在[1,e]上的最小值,由最小值小于等于0求解实数a的取值范围.

点评:本题考查了利用导数研究曲线上某点的切线方程,考查了函数在某点取得极值的条件,考查了数学转化思想,此题的难点在于把存在x0∈[1,e],使得f′(x0)+alnx0≤ax0成立转化为一个函数的最小值小于等于0,考查了学生灵活分析和处理问题的能力.此题属难题.
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