问题
解答题
已知函数f(x)=x(x-a)(x-b),其中a、b∈R (I)当a=0,b=3时,求函数,f(x)的极值; (Ⅱ)当a=0时,
(Ⅲ)若0<a<b,点A(s,f(s)),B(t,f(t))分别是函数f(x)的两个极值点,且0A⊥OB,其中0为原点,求a+b的取值范围. |
答案
(I)当a=0,b=3时,f(x)=x3-3x2
∴f′(x)=3x2-6x=3x(x-2)
令f′(x)>0,可得x<0或x>2,令f′(x)<0,可得0<x<2
∴x=0时,函数取得极大值为0,x=2时,函数取得极小值为-4;
(Ⅱ)当a=0时,
-lnx=x-b-lnx≥0在[1,+∞)上恒成立,f(x) x2
∴b≤x-lnx在[1,+∞)上恒成立
令g(x)=x-lnx,则g′(x)=x-1 x
∵x>1,∴g′(x)=
>0x-1 x
∴g(x)在[1,+∞)上是增函数
∴g(x)min=g(1)=1
∴b≤1;
(Ⅲ)由题意,
•OA
=0,∴st+f(s)f(t)=0OB
∴st+st(s-a)(s-b)(t-a)(t-b)=0①
∴f′(x)=3x2-2(a+b)x+ab
∵s,t是f′(x)=0的两根
∴s+t=
,st=2(a+b) 3
>0ab 3
∴①可化为(
a2-1 3
)(ab 3
b2-1 3
)=-1ab 3
∴ab(a-b)2=9
∴(a-b)2=9 ab
∴(a-b)2=9 ab
∴(a+b)2=(a-b)2+4ab=
+4ab≥129 ab
当且仅当
=4ab,即ab=9 ab
时取“=”3 2
∴a+b的取值范围是[2
,+∞).3