题目内容
已知函数f(x)=2x3+ax与g(x)=bx2+c的图象都过点p(2,0),且在点p处有相同的切线.
(1)求实数a,b,c
(2)设函数F(x)=f(x)+g(x),求F(x)在[2,m]上的最小值.
(1)求实数a,b,c
(2)设函数F(x)=f(x)+g(x),求F(x)在[2,m]上的最小值.
分析:(I)欲求实数a,b,c的值,只须求出切线斜率的值,故先利用导数求出在x=2处的导函数值,再结合导数的几何意义即可求出切线的斜率.最后利用斜率相等及都过点P列出等量关系,从而问题解决.
(II)欲求函数F(x)=f(x)+g(x)在[2,m]上的最小值.先求函数F(x)的单调区间,利用导数来解决.先求出F(x)的导数,根据F′(x)>0求得的区间是单调增区间,F′(x)<0求得的区间是单调减区间,再判断[2,m]的单调性从而求出最小值.
(II)欲求函数F(x)=f(x)+g(x)在[2,m]上的最小值.先求函数F(x)的单调区间,利用导数来解决.先求出F(x)的导数,根据F′(x)>0求得的区间是单调增区间,F′(x)<0求得的区间是单调减区间,再判断[2,m]的单调性从而求出最小值.
解答:解:(1)因为函数f(x)=2x3+ax与g(x)=bx2+c的图象都过点p(2,0),
所以f(2)=0,即2×23+2a=0,a=-8①;g(2)=0即4b+c=0②,
又f'(x)=6x2+a,g'(x)=2bx,
因为f(x),g(x)在点p处有相同的切线,所以f'(2)=g'(2),
即24+a=4b③由①②③得a=-8,b=4,c=-16.
(2)F(x)=f(x)+g(x)=2x3+4x2-8x-16,F‘(x)=6x2+8x-8,
解不等式F‘(x)=6x2+8x-8≥0得x≤-2或x≥
;
F′(x)=6x2+8x-8≤0得-2≤x≤
故单调增区间为(-∞,-2],[
,+∞),单调减区间为[-2,
],
因此,[2,m]是增区间,F(x)的最小值为F(2)=16+16-16-16=0,
故F(x)在[2,m]上的最小值为0.
所以f(2)=0,即2×23+2a=0,a=-8①;g(2)=0即4b+c=0②,
又f'(x)=6x2+a,g'(x)=2bx,
因为f(x),g(x)在点p处有相同的切线,所以f'(2)=g'(2),
即24+a=4b③由①②③得a=-8,b=4,c=-16.
(2)F(x)=f(x)+g(x)=2x3+4x2-8x-16,F‘(x)=6x2+8x-8,
解不等式F‘(x)=6x2+8x-8≥0得x≤-2或x≥
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F′(x)=6x2+8x-8≤0得-2≤x≤
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故单调增区间为(-∞,-2],[
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因此,[2,m]是增区间,F(x)的最小值为F(2)=16+16-16-16=0,
故F(x)在[2,m]上的最小值为0.
点评:本小题主要考查直线的斜率、导数的几何意义、利用导数研究曲线上某点切线方程、利用导数求闭区间上函数的单调性,最值等基础知识,考查运算求解能力,属于基础题.
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