题目内容
11.函数f(x)=x3+ax2+bx+c(其中a,b,c∈R),若g(x)=f(x)+f′(x)为奇函数,且y=f(x)在(0,f(0))处的切线与直线x+y-2=0垂直.(Ⅰ)求a,b,c的值;
(Ⅱ)讨论g(x)的单调性,并求g(x)在[-1,3]上的最值.
分析 (Ⅰ)求出导数,求得切线的斜率,再由两直线垂直的条件可得b=1,由奇函数的定义可得a=-3,b+c=0,即可得到a,b,c的值;
(Ⅱ)求出g(x)的解析式,求出导数,令导数大于0,得增区间,令导数小于0,得减区间,进而得到极小值,也为最小值,求出端点的函数值,即可得到最大值.
解答 解:(Ⅰ)f(x)=x3+ax2+bx+c的导数为f′(x)=3x2+2ax+b,
g(x)=f(x)+f′(x)为奇函数,
即有g(x)=x3+(a+3)x2+(2a+b)x+b+c为奇函数,
即有g(-x)=g(x),
则a=-3,b+c=0,
y=f(x)在(0,f(0))处的切线斜率为k=b,
由于切线与直线x+y-2=0垂直,
即有b=1,c=-1,
故a=-3,b=1,c=-1;
(Ⅱ)g(x)=x3-5x,g′(x)=3x2-5=3(x-$\frac{\sqrt{15}}{3}$)(x+$\frac{\sqrt{15}}{3}$),
令g′(x)>0,可得x>$\frac{\sqrt{15}}{3}$或x<-$\frac{\sqrt{15}}{3}$,
令g′(x)<0,可得-$\frac{\sqrt{15}}{3}$<x<$\frac{\sqrt{15}}{3}$.
即有g(x)的增区间为(-∞,-$\frac{\sqrt{15}}{3}$),($\frac{\sqrt{15}}{3}$,+∞),
减区间为(-$\frac{\sqrt{15}}{3}$,$\frac{\sqrt{15}}{3}$).
x=$\frac{\sqrt{15}}{3}$处,g(x)取得极小值,也为最小值,且为-$\frac{10\sqrt{15}}{9}$,
而g(-1)=4,g(3)=12,
则g(x)的最大值为12.
故g(x)在[-1,3]上的最小值为-$\frac{10\sqrt{15}}{9}$,最大值为12.
点评 本题考查导数的运用:求切线方程和单调区间、极值和最值,主要考查导数的几何意义和二次不等式的解法,考查运算能力,属于基础题.