问题
解答题
已知函数f(x)=x3+ax2+bx+a2(a,b∈R).
(1)若函数f(x)在x=1处有极值10,求b的值;
(2)若对于任意的a∈[-4,+∞),f(x)在x∈[0,2]上单调递增,求b的最小值.
答案
(1)b=-11 (2)
解:(1)f′(x)=3x2+2ax+b,
于是,根据题设有,
解得或.
当时,f′(x)=3x2+8x-11,Δ=64+132>0,所以函数有极值点;
当时,f′(x)=3(x-1)2≥0,所以函数无极值点.
所以b=-11.
(2)由题意知f′(x)=3x2+2ax+b≥0对任意的a∈[-4,+∞),x∈[0,2]都成立,
所以F(a)=2xa+3x2+b≥0对任意的a∈[-4,+∞),x∈[0,2]都成立.
因为x≥0,
所以F(a)在a∈[-4,+∞)上为单调递增函数或为常数函数,
①当F(a)为常数函数时,F(a)=b≥0;
②当F(a)为增函数时,F(a)min=F(-4)=-8x+3x2+b≥0,
即b≥(-3x2+8x)max对任意x∈[0,2]都成立,
又-3x2+8x=-3(x-)2+≤,
所以当x=时,(-3x2+8x)max=,所以b≥.
所以b的最小值为.