问题 解答题

设函数f(x)=x3+bx2+cx+5,且曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线与x轴平行.

(Ⅰ)求实数c的值;

(Ⅱ)判断是否存在实数b,使得方程f(x)-b2x=0恰有一个实数根.若存在,求b的取值范围;若不存在,请说明理由.

答案

(I)∵曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线与x轴平行,∴f'(0)=0.

又f'(x)=3x2+2bx+c,则f'(0)=c=0.

(II)由c=0,方程f(x)-b2x=0可化为x3+bx2-b2x+5=0,假设存在实数b使得此方程恰有一个实数根,则令g(x)=x3+bx2-b2x+5,只需g(x)极大值<0或g(x)极小值>0

∴g'(x)=3x2+2bx-b2=(3x-b)(x+b)令g'(x)=0,得x1=

b
3
,x2=-b

①若b=0,则方程f(x)-b2x=0可化为x3+5=0,此方程恰有一个实根x=

35

②若b>0,则

b
3
>-b,列表:

x(-∞,-b)-b(-b,
b
3
)
b
3
(
b
3
,+∞)
g'(x)+0-0+
g(x)极大值极小值
∴g(x)极大值=g(-b)=b3+5>0,g(x)极小值=g(
b
3
)=-
5b3
27
+5

-

5b3
27
+5>0,解之得0<b<3

③若b<0,则

b
3
<-b,列表:

x(-∞,
b
3
)
b
3
(
b
3
,-b)
-b(-b,+∞)
g'(x)+0-0+
g(x)极大值极小值
g(x)极大值=g(
b
3
)=-
5b3
27
+5>0
,g(x)极小值=g(-b)=b3+5

∴b3+5>0,解之得b>-

35

-

35
<b<0

综合①②③可得,实数b的取值范围是(-

35
,3).

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