已知b>-1,c>0,函数f(x)=x+b的图象与函数g(x)=x2+bx+c的图象相切.

已知b>-1,c>0,函数f(x)=x+b的图象与函数g(x)=x2+bx+c的图象相切.
(Ⅰ)求b与c的关系式(用c表示b);
(Ⅱ)设函数F(x)=f(x)g(x),
(ⅰ)当c=4时,在函数F(x)的图象上是否存在点M(x0,y0),使得F(x)在点M的切线斜率为[b/3],若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.
(ⅱ)若函数F(x)在(-∞,+∞)内有极值点,求c的取值范围.
九头鸟436 1年前 已收到1个回答 举报

爱睡觉的狗狗 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)依题意,令f′(x)=g′(x),得x=
1-b
2
因为f(
1-b
2
)=g(
1-b
2
)
,进而得到b与c的关系式.
(Ⅱ)(ⅰ)当c=4时,则b=3,得F′(x)=3x2+12x+13,若存在满足条件的点M,则F′(x)=1,进而得到答案.
(ⅱ)令F′(x)=0,得△=16b2-12(b2+c)=4(b2-3c),若△=0,则F′(x)=0有两个相等的实根,根据列表可得x=x0不是函数F(x)的极值点.若△>0,则F′(x)=0有两个不相等的实根x1,x2(x1<x2),根据列表可得x=x1是函数F(x)的极大值点,x=x2是函数F(x)的极小值点.进而解出答案.

(Ⅰ)依题意,令f′(x)=g′(x),得2x+b=1,故x=
1-b
2.由于f(
1-b
2)=g(
1-b
2),得(b+1)2=4c.
∵b>-1,c>0,
∴b=-1+2
c.
(Ⅱ)由题意可得:F(x)=f(x)g(x)=x3+2bx2+(b2+c)x+bc,所以F′(x)=3x2+4bx+b2+c.
(ⅰ)当c=4时,则b=3,
所以F(x)=f(x)g(x)=x3+6x2+13x+12,所以F′(x)=3x2+12x+13,
若存在满足条件的点M,则有:F′(x)=3x2+12x+13=1,
解得:x=-2,y=2,
所以这样的点M存在,且坐标为(-2,2).
(ⅱ)由题意可得:F(x)=f(x)g(x)=x3+2bx2+(b2+c)x+bc,所以F′(x)=3x2+4bx+b2+c.
令F′(x)=0,即3x2+4bx+b2+c=0;所以△=16b2-12(b2+c)=4(b2-3c),
若△=0,则F′(x)=0有两个相等的实根,设为x0,此时F′(x)的变化如下:

x (-∞,x0) x0 (x0,+∞)
F′(x) + 0 +于是x=x0不是函数F(x)的极值点.
若△>0,则F′(x)=0有两个不相等的实根x1,x2(x1<x2)且F′(x)的变化如下:

x (-∞,x1) x1 (x1,x2) x2 (x2,+∞)
F′(x) + 0 - 0 +由此,x=x1是函数F(x)的极大值点,x=x2是函数F(x)的极小值点.
综上所述,当且仅当△>0时,函数F(x)在(-∞,+∞)上有极值点.

由△=4(b2-3c)>0得b<-
3c或b>
3c.∵b=-1+2
c,
∴-1+2
c<
3c或-1+2
c>

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的极值;利用导数求闭区间上函数的最值.

考点点评: 解决此类问题的关键是熟练掌握导数的几何意义,并且熟练掌握利用导数解决极值与单调性问题.

1年前

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