题目内容
已知f(x)=x2+bx+c为偶函数,曲线y=f(x)过点(2,5),g(x)=(x+a)f(x).(Ⅰ)若当x=-1时函数y=g(x)取得极值,确定y=g(x)的单调区间
(Ⅱ)若曲线y=g(x)有斜率为0的切线,求实数a的取值范围.
分析:(I)利用偶函数的定义列出恒成立的等式,求出b的值;将点(2,5)代入y=f(x)求出c的值;求出g(x)的导函数,令导函数在x=1处的值为0,求出a的值;令g(x)的导函数大于0得到g(x)的单调递增区间,令导函数小于0得到g(x)的单调递减区间.
(II)求出g(x)的导函数,令导函数等于0有实根,令方程的判别式大于等于0求出a的范围.
(II)求出g(x)的导函数,令导函数等于0有实根,令方程的判别式大于等于0求出a的范围.
解答:解:(I)∵f(x)=x2+bx+c为偶函数,
故f(-x)=f(x)
即有(-x)2+b(-x)+c=x2+bx+c
解得b=0
又曲线y=f(x)过点(2,5),得22+c=5,
有c=1
∵g(x)=(x+a)f(x)=x3+ax2+x+a
从而g′(x)=3x2+2ax+1,
因x=-1时函数y=g(x)取得极值,
故有g′(-1)=0即3-2a+1=0,
解得a=2
又g′(x)=3x2+4x+1=(3x+1)(x+1)
令g′(x)=0,得x1=-1,x2=-
当x∈(-∞,-1)时,g′(x)>0,故g(x)在(-∞,-1)上为增函数
当x∈(-1,-
)时,g′(x)<0,故g(x)在(-1,-
)上为减函数
当x∈(-
,+∞)时,g′(x)>0,故g(x)在(-
,+∞)上为增函数
(Ⅱ)∵曲线y=g(x)有斜率为0的切线,
故有g′(x)=0有实数解.
即3x2+2ax+1=0有实数解.
此时有△=4a2-12≥0
解得a∈(-∞,-
]∪[
,+∞)
所以实数a的取值范围:a∈(-∞,-
]∪[
,+∞)
故f(-x)=f(x)
即有(-x)2+b(-x)+c=x2+bx+c
解得b=0
又曲线y=f(x)过点(2,5),得22+c=5,
有c=1
∵g(x)=(x+a)f(x)=x3+ax2+x+a
从而g′(x)=3x2+2ax+1,
因x=-1时函数y=g(x)取得极值,
故有g′(-1)=0即3-2a+1=0,
解得a=2
又g′(x)=3x2+4x+1=(3x+1)(x+1)
令g′(x)=0,得x1=-1,x2=-
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当x∈(-∞,-1)时,g′(x)>0,故g(x)在(-∞,-1)上为增函数
当x∈(-1,-
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当x∈(-
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(Ⅱ)∵曲线y=g(x)有斜率为0的切线,
故有g′(x)=0有实数解.
即3x2+2ax+1=0有实数解.
此时有△=4a2-12≥0
解得a∈(-∞,-
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所以实数a的取值范围:a∈(-∞,-
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点评:解决函数的奇偶性问题,一般利用奇函数、偶函数的定义找关系;注意具有奇偶性的函数的定义域关于原点对称;利用导数判断函数的单调性:导函数大于0则函数递增;导函数小于0则函数递减.
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