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)求实数b、c的值;
(Ⅱ)若曲线y=g(x)有斜率为0的切线,求实数a的取值范围;
(Ⅲ)若当x=-1时函数y=g(x)取得极值,确定y=g(x)的单调区间和极值.
(Ⅰ)求实数b、c的值;
(Ⅱ)若曲线y=g(x)有斜率为0的切线,求实数a的取值范围;
(Ⅲ)若当x=-1时函数y=g(x)取得极值,确定y=g(x)的单调区间和极值.
分析:(I)利用偶函数的定义可得b=0,利用函数过点(2,5),可得c=1;
(II)先求函数g(x)的导函数g′(x),再将曲线y=g(x)有斜率为0的切线问题转化为g′(0)=0有实数解问题,最后利用一元二次方程根的性质求得a的范围即可;
(III)先利用已知极值点计算a的值,进而解不等式g′(x)>0得函数的单调递增区间,g′(x)<0得函数的单调递减区间,再由极值定义计算函数的极大值和极小值即可
(II)先求函数g(x)的导函数g′(x),再将曲线y=g(x)有斜率为0的切线问题转化为g′(0)=0有实数解问题,最后利用一元二次方程根的性质求得a的范围即可;
(III)先利用已知极值点计算a的值,进而解不等式g′(x)>0得函数的单调递增区间,g′(x)<0得函数的单调递减区间,再由极值定义计算函数的极大值和极小值即可
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
∴b=0,c=1
(Ⅱ)∵g(x)=(x+a)f(x)=x3+ax2+x+a.从而g′(x)=3x2+2ax+1,
∵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∈(-∞,-
]∪[
,+∞)
(Ⅲ)∵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,
∴g(x)=x3+2x2+x+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
函数y=g(x)的极大值点为-1,极大值为g(-1)=2,极小值点为-
,极小值为g(-
)=
(-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
∴b=0,c=1
(Ⅱ)∵g(x)=(x+a)f(x)=x3+ax2+x+a.从而g′(x)=3x2+2ax+1,
∵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∈(-∞,-
| 3 |
| 3 |
所以实数a的取值范围:a∈(-∞,-
| 3 |
| 3 |
(Ⅲ)∵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,
∴g(x)=x3+2x2+x+2.
又g′(x)=3x2+4x+1=(3x+1)(x+1)令g′(x)=0,得x1=-1,x2=-
| 1 |
| 3 |
当x∈(-∞,-1)时,g′(x)>0,故g(x)在(-∞,-1)上为增函数
当x∈(-1,-
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 3 |
当x∈(-
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 3 |
函数y=g(x)的极大值点为-1,极大值为g(-1)=2,极小值点为-
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 3 |
| 50 |
| 27 |
点评:本题主要考查了函数的奇偶性及其应用,导数的几何意义及其应用,导数在函数的单调性和极值中的应用,转化化归的思想方法
练习册系列答案
相关题目