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,
f(x)
x2
-lnx≥0在[1,+∞)上恒成立,求b的取值范围
(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,

f(x)
x2
-lnx=x-b-lnx≥0在[1,+∞)上恒成立,

∴b≤x-lnx在[1,+∞)上恒成立

令g(x)=x-lnx,则g′(x)=

x-1
x

∵x>1,∴g′(x)=

x-1
x
>0

∴g(x)在[1,+∞)上是增函数

∴g(x)min=g(1)=1

∴b≤1;

(Ⅲ)由题意,

OA
OB
=0,∴st+f(s)f(t)=0

∴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=

2(a+b)
3
,st=
ab
3
>0

∴①可化为(

1
3
a2-
ab
3
)(
1
3
b2-
ab
3
)=-1

∴ab(a-b)2=9

(a-b)2=

9
ab

(a-b)2=

9
ab

(a+b)2=(a-b)2+4ab=

9
ab
+4ab≥12

当且仅当

9
ab
=4ab,即ab=
3
2
时取“=”

∴a+b的取值范围是[2

3
,+∞).

单项选择题
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