问题 解答题
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.
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(-∞,x0x0(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(-∞,x1x1(x1,x2x2(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
3c
.

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