问题
解答题
已知函数f(x)=ln(x+2)-x2+bx+c
(Ⅰ)若函数f(x)在点x=1处的切线与直线3x+7y+2=0垂直,且f(-1)=0,求函数f(x)在区间[0,3]上的最小值;
(Ⅱ)若f(x)在区间[0,1]上为单调减函数,求b的取值范围.
答案
(Ⅰ)求导函数,可得f′(x)=
-2x+b1 x+2
∵函数f(x)在点x=1处的切线与直线3x+7y+2=0垂直,
∴f′(1)=
,∴7 3
-2+b=1 3
,∴b=47 3
又f(-1)=ln(2-1)-1-4+c=0,∴c=5
∴f(x)=ln(x+2)-x2+4x-5,∴f′(x)=
-2x+41 x+2
由f′(x)=
-2x+4=0得x=1 x+2 3 2 2
∴当x∈[0,
]时,f′(x)≥0,f(x)单调递增3 2 2
当x∈[
,3]时,f′(x)≤0,f(x)单调递减3 2 2
又f(0)=ln2+5,f(3)=ln5+8,所以f(x)在[0,3]最小值为ln2+5;
(Ⅱ)因为f(x)是减函数,所以f′(x)=
-2x+b≤0,即b≤2x-1 x+2
恒成立1 x+2
令t=2x-
,则t′=2+1 x+2
,1 (x+2)2
∴t=2x-
,在[0,1]上单调递增1 x+2
∴tmin=-1 2
所以当b≤-
时,f(x)在区间[0,1]上单调递减.1 2