问题 解答题

已知函数f(x)=x3+bx2+cx+d(b≠0)在x=0处的切线方程为2x-y-1=0;

(1)求实数c,d的值;

(2)若对任意x∈[1,2],均存在t∈(0,1],使得et-lnt-4≤f(x)-2x,试求实数b的取值范围.

答案

(1)∵函数f(x)=x3+bx2+cx+d(b≠0),

∴f′(x)=3x2+2bx+c,

∵f(x)在x=0处的切线方程为2x-y-1=0,

∴f′(0)=c=2,切点坐标为(0,-1),

∴f(0)=d=-1.

故c=2,d=-1.

(2)∵f(x)=x3+bx2+cx+d(b≠0),

对任意x∈[1,2],均存在t∈(0,1],使得et-lnt-4≤f(x)-2x,

∴对任意x∈[1,2],均存在t∈(0,1],使得et-lnt-4≤x3+bx2-1,

∴对任意x∈[1,2],均存在t∈(0,1],使得et-lnt≤x3+bx2+3,

令h(t)=et-lnt,t∈(0,1],

h′(t)=e-

1
t
=
et-1
t
=0
,t=
1
e

∵0<t<

1
e
时,h′(t)<0;
1
e
<t<1
时,h′(t)>0.

∴h(t)的减区间是(0,

1
e
),增区间是(
1
e
,1).

∴h(t)min=h(

1
e
)=e
1
e
-ln
1
e
=2.

∴原题转化为∀x∈[1,2],x3+bx+3≥2恒成立.

∵b≥

-x3-1
x2
=-x-
1
x2

令g(x)=-x-

1
x2

g′(x)=-1+2x-3=0,得x=

32

当1<x<

32
时,g′(x)>0;当
32
<x<2时,g′(x)<0;

∴g(x)的减区间是(

32
,2),增区间是(1,
32
).

∴g(x)max=g(

32
)=-
32
-
1
34
=
-3
32
2

∴b≥

-3
32
2
,且b≠0.

故实数b的取值范围是[

-3
32
2
,0)∪(0,+∞).

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