题目内容
已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c(Ⅰ)当b=1时,若函数f(x)在(0,1]上为增函数,求实数a的最小值;
(Ⅱ)设函数f(x)的图象关于原点O对称,在点P(x,f(x))处的切线为l,l与函数f(x)的图象交于另一点Q(x1,y1).若P,Q在x轴上的射影分别为P1、Q1,
【答案】分析:(Ⅰ)由函数f(x)在(0,1]上为增函数,则导数大于等于零在(0,1]上恒成立,再转化为最值法求解.
(Ⅱ)由已知可得函数为奇函数,可求得a,c,再由“在点P(x,f(x))处的切线为l”确定切线方程,与函数f(x)联立得x3+bx-[(3x2+b)(x-x)+y]=0.再由y=f(x)=x3+bx,消元解得x.再代入
,求解结果.
解答:解:(Ⅰ)∵b=1,∴f'(x)=3x2+2ax+1.
又因为函数f(x)在(0,1]上为增函数,
∴3x2+2ax+1≥0在(0,1]上恒成立,等价于
在(0,1]上恒成立.
又∵
,
故当且仅当
时取等号,而
,∴a的最小值为
.(6分)
(Ⅱ)由已知得:函数f(x)=x3+ax2+bx+c为奇函数,
∴a=0,c=0,∴f(x)=x3+bx,(7分)∴f'(x)=3x2+b.
∵切点为P(x,y),其中y=f(x),
则切线l的方程为:y=(3x2+b)(x-x)+y(8分)
由
,得x3+bx-[(3x2+b)(x-x)+y]=0.
又y=f(x)=x3+bx,∴x3-x3+b(x-x)-(3x2+b)(x-x)=0,
∴(x-x)(x2+xx-2x2)=0,∴(x-x)2(x+2x)=0,∴x=x或x=-2x,
由题意知,x≠0从而x1=-2x.
∵
,
∴x1=λx,
∴λ=-2.(12分)
点评:本题主要通过单调性的应用来考查恒成立问题,这类问题往往又要转化为单调性求新函数最值来解决,还考查了导数的几何意义,来解决直线与曲线的位置关系.
(Ⅱ)由已知可得函数为奇函数,可求得a,c,再由“在点P(x,f(x))处的切线为l”确定切线方程,与函数f(x)联立得x3+bx-[(3x2+b)(x-x)+y]=0.再由y=f(x)=x3+bx,消元解得x.再代入
解答:解:(Ⅰ)∵b=1,∴f'(x)=3x2+2ax+1.
又因为函数f(x)在(0,1]上为增函数,
∴3x2+2ax+1≥0在(0,1]上恒成立,等价于
又∵
故当且仅当
(Ⅱ)由已知得:函数f(x)=x3+ax2+bx+c为奇函数,
∴a=0,c=0,∴f(x)=x3+bx,(7分)∴f'(x)=3x2+b.
∵切点为P(x,y),其中y=f(x),
则切线l的方程为:y=(3x2+b)(x-x)+y(8分)
由
又y=f(x)=x3+bx,∴x3-x3+b(x-x)-(3x2+b)(x-x)=0,
∴(x-x)(x2+xx-2x2)=0,∴(x-x)2(x+2x)=0,∴x=x或x=-2x,
由题意知,x≠0从而x1=-2x.
∵
∴x1=λx,
∴λ=-2.(12分)
点评:本题主要通过单调性的应用来考查恒成立问题,这类问题往往又要转化为单调性求新函数最值来解决,还考查了导数的几何意义,来解决直线与曲线的位置关系.
练习册系列答案
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| π |
| 2 |
A、f(x)=2sin(πx+
| ||
B、f(x)=2sin(2πx+
| ||
C、f(x)=2sin(πx+
| ||
D、f(x)=2sin(2πx+
|