问题 解答题

已知f(x)=2x3-5x,g(x)=x3+ax2+bx+c,x∈(0,+∞),设(1,f(1))是曲线y=f(x)与y=g(x)的一个公共点,且在此点处的切线相同.记g(x)的导函数为g'(x),对任意x∈(0,+∞)恒有g'(x)>0.

(1)求a,b,c之间的关系(请用b表示a、c);

(2)求b的取值范围;

(3)证明:当x∈(0,+∞)时,f(x)≥g(x).

答案

(1)f'(x)=6x2-5,f(1)=-3,f'(1)=1,g'(x)=3x2+2ax+b,g(1)=1+a+b+c,g'(1)=3+2a+b.

由条件可得

a+b+c+4=0
2a+b+2=0
a=-
b
2
-1
c=-3-
b
2

(2)∵当x∈(0,+∞)时,g'(x)=3x2+2ax+b>0恒成立,

∴△=4a2-12b<0,或

△≥0
-
2a
6
≤0
g′(0)=b≥0
b∈(4-2
3
,4+2
3
)

(3)令F(x)=f(x)-g(x),则F(1)=0,F'(x)=3x2-2ax-b-5=3x2+(b+2)x-b-5=(3x+b+5)(x-1).

x∈(0,+∞),b∈(4-2

3
,4+2
3
),

∴3x+b+5>0.

当x∈(0,1)时,F'(x)<0,F(x)>F(1)=0;

当x∈(1,+∞)时,F'(x)>0,F(x)>F(1)=0.

综上,当x∈(0,+∞)时,F(x)≥0,即f(x)-g(x)≥0,即f(x)≥g(x).

多项选择题 X型题
单项选择题