题目内容

已知三次函数f(x)=
1
3
ax3+
1
2
bx2-6x+1(x∈R),a,b为实数.
(1)若a=3,b=3时,求函数f(x)的极大值和极小值;
(2)设函数g(x)=f′(x)+7有唯一零点,若b∈[1,3],求
g(1)
g′(0)
的取值范围.
考点:利用导数研究函数的极值
专题:导数的综合应用
分析:(1)利用导数判断函数的单调性,进而求得函数的极值;
(2)函数g(x)=f′(x)+7有唯一零点,所以△=b2-4a=0⇒a=
b2
4
,所以
g(1)
g′(0)
=
a+b+1
b
=
a+1
b
+1=
b2
4
+1
b
+1=
b
4
+
1
b
+1,令h(b)=
b
4
+
1
b
+1,利用导数判断其单调性,求得函数的最值,即可得出结论.
解答: 解:(1)∵f(x)=
1
3
ax3+
1
2
bx2-6x+1,
∴f′(x)=3x2+3x-6=3(x-10)(x+2)…(2分)
令f′(x)=0,∴x=-2或x=1,
x(-∞,-2)-2(-2,1)1(1,+∞)
f′(x)+0-0+
f(x)递增极大值递减极小值递增
∴f(x)极大值=f(-2)=11,f(x)极小值=f(1)=-
5
2
…(5分)
(2)g(x)=f′(x)+7=ax2+bx+1,∴g′(x)=2ax+b,
因为函数g(x)=f′(x)+7有唯一零点,所以△=b2-4a=0⇒a=
b2
4
,…(8分)
所以
g(1)
g′(0)
=
a+b+1
b
=
a+1
b
+1=
b2
4
+1
b
+1=
b
4
+
1
b
+1,令h(b)=
b
4
+
1
b
+1,则
h′(b)=
1
4
-
1
b2
,令h′(b)=0,又b∈[1,3],则b=2,
当b∈(1,2)时,h′(b)<0,当b∈(2,3)时,h′(b)>0,
∴h(b)min=h(2)=
2
4
+
1
2
+1
=2.∴(
g(1)
g(0)
)min
=2…(11分)
又h(1)=
9
4
,h(3)=
25
12

所以
g(1)
g′(0)
的取值范围是[2,
9
4
]…(12分)
点评:本题主要考查利用导数研究函数的单调性、极值、最值等知识,考查学生分析问题、解决问题的能力及运算求解能力,属于中档题.
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