题目内容
【题目】已知函数f(x)=ax2+1(a>0),g(x)=x3+bx
(1)若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)在它们的交点(1,c)处具有公共切线,求a、b的值;
(2)当a2=4b时,求函数f(x)+g(x)的单调区间,并求其在区间(﹣∞,﹣1)上的最大值.
【答案】
(1)解:f(x)=ax2+1(a>0),则f'(x)=2ax,k1=2a,g(x)=x3+bx,则g′(x)=3x2+b,k2=3+b,
由(1,c)为公共切点,可得:2a=3+b ①
又f(1)=a+1,g(1)=1+b,
∴a+1=1+b,即a=b,代入①式可得:
(2)解:由题设a2=4b,设
则 ,令h'(x)=0,解得: , ;
∵a>0,∴ ,
x | (﹣∞,﹣ ) | ﹣ | - | ||
h′(x) | + | ﹣ | + | ||
h(x) | 极大值 | 极小值 |
∴原函数在(﹣∞,﹣ )单调递增,在 单调递减,在 上单调递增
② 若 ,即0<a≤2时,最大值为 ;
②若 <﹣ ,即2<a<6时,最大值为
③若﹣1≥﹣ 时,即a≥6时,最大值为h(﹣ )=1
综上所述:当a∈(0,2]时,最大值为 ;当a∈(2,+∞)时,最大值为
【解析】(1)根据曲线y=f(x)与曲线y=g(x)在它们的交点(1,c)处具有公共切线,可知切点处的函数值相等,切点处的斜率相等,故可求a、b的值;(2)根据a2=4b,构建函数 ,求导函数,利用导数的正负,可确定函数的单调区间,进而分类讨论,确定函数在区间(﹣∞,﹣1)上的最大值.
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