问题 解答题
设函数f(x)=ax2+bx+
3
4
在x=0处取得极值,且曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线垂直于直线2x+4y-9=0.
(Ⅰ)求a,b的值;
(Ⅱ)求曲线y=f(x)和直线2x+4y-9=0所围成的封闭图形的面积;
(Ⅲ)设函数g(x)=
ex
f(x)
,若方程g(x)=m有三个不相等的实根,求m的取值范围.
答案

(Ⅰ)因f(x)=ax2+bx+

3
4
,故f′(x)=2ax+b

又f(x)在x=0处取得极限值,故f (0)=0,从而b=0

由曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线与直线2x+4y-9=0相互垂直可知该切线斜率为2,

f (1)=2,有2a=2,从而a=1;

(Ⅱ)由(Ⅰ)知f(x)=x2+

3
4

联立直线与曲线方程得到x=-

3
2
或x=1

故曲线y=f(x)和直线2x+4y-9=0所围成的封闭图形的面积为

S=

1-
3
2
(-
1
2
x+
9
4
)-(x2+
3
4
)dx=
1-
3
2
(-x2-
1
2
x+
3
2
)dx

=(-

1
3
x3-
1
4
x2+
3
2
x)
|1-
3
2
=
125
48

(Ⅲ)g (x)=

ex•(x2+
3
4
)-2x•ex
(x2+
3
4
)2
=
ex•(x2-2x+
3
4
)
(x2+
3
4
)
2

g (x)=0,得到x1=

1
2
x2=
3
2

根据x1,x2列表,得到函数的极值和单调性

x(-∞,
1
2
)
1
2
(
1
2
3
2
)
3
2
(
3
2
,+∞)
f  (x)+0-0+
f(x)极大值极小值
∴函数g(x)的极大值为 g(
1
2
)=e 
1
2
,函数g(x)的极小值为g(
3
2
)=
1
3
e 
3
2
 

1
3
e 
3
2
<m<e 
1
2

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