题目内容

已知三次函数f(x)=
1
3
ax3+
1
2
bx2-6x+1(x∈R),a,b为实常数.
(1)若a=3,b=3时,求函数f(x)的极大、极小值;
(2)设函数g(x)=f′(x)+7,其中f′(x)是f(x)的导函数,若g(x)的导函数为g′(x),g′(0)>0,g(x)与x轴有且仅有一个公共点,求
g(1)
g′(0)
的最小值.
分析:(1)当a=3,b=3时,得到f(x)=x3+
3
2
x2-6x+1
,求其导函数,列表得到函数的单调区间,进而可得函数的极值;
(2)由函数g(x)求导,得到g'(0)=b,g(1)=a+b+1,再由g(x)与x轴有且仅有一个公共点,得到b2-4a=0,利用基本不等式,即可得到
g(1)
g′(0)
的最小值.
解答:解:(1)f(x)=x3+
3
2
x2-6x+1
,∴f'(x)=3x2+3x-6=3(x-1)(x+2),
令f'(x)=0,∴x1=-2,x2=1,
x (-∞,-2) -2 (-2,1) 1 (1,+∞)
f'(x) + 0 - 0 +
f(x) 极大值 极小值
f极大值=f(-2)=11,f极小值=f(1)=-
5
2

(2)由于g(x)=ax2+bx-6+7=ax2+bx+1(a≠0),
则g'(x)=2ax+b,g'(0)=b>0,
又由g(x)与x轴有且仅有一个公共点,则b2-4a=0,
g(1)
g′(0)
=
a+b+1
b
=
a+1
b
+1=
b2
4
+1
b
+1=
b
4
+
1
b
+1≥2
b
4
1
b
+1=2

(当且仅当
b
4
=
1
b
,即b=2时,等号成立)
(
g(1)
g′(0)
)min=2
点评:本题考查利用导数研究函数极值,以及利用基本不等式求最值问题,属于中档题.
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