问题 解答题

设函数f(x)=x3+2ax2+bx+a,g(x)=x2-3x+2,其中x∈R,a、b为常数,已知曲线y=f(x)与y=g(x)在点 (2,0)处有相同的切线l。

(1)求a、b的值,并写出切线l的方程;

(2)若方程f(x)+g(x)=mx有三个互不相同的实根0、 x1、x2,其中x1<x2,且对任意的x∈[x1,x2],f(x)+ g(x)<m(x-1)恒成立,求实数m的取值范围。

答案

解:(1)f'(x)=3x2+4ax+b,g'(x)=2x-3

由于曲线y=f(x)与y=g(x)在点(2,0)处有相同的切线,

故有f(2)=g(2)=0,f(2)=g'(2)=1

由此得

解得

所以a=-2,b=5,

切线l的方程为x-y-2=0。

(2)由(1)得f(x)=x3-4x2+5x-2,

所以f(x)+g(x)=x3-3x2+2x

依题意,方程x(x2-3x+2-m)=0有三个互不相同的实根0、x1、x2

故x1、x2是方程x2-3x+2-m=0的两相异的实根,

所以△=9-4(2-m)>0,即

又对任意的x∈[x1,x2],f(x)+g(x)<m(x-1)成立,

特别地,取x=x1时,f(x1)+g(x1)-mx1<-m成立,得m<0

由韦达定理,可得x1+x2=3>0,x1x2=2-m>0,

故0<x1<x2

对任意的x∈[x1,x2],有x-x2≤0,x-x1≥0,x>0,

则f(x)+g(x)-mx=x(x-x1)(x-x2)≤0

又f(x1)+g(x1)-mx1=0,

所以函数f(x)+g(x)-mx在x∈[x1,x2]的最大值为0

于是当m<0时,对任意的x∈[x1,x2],f(x)+g(x)<m(x-1)恒成立,

综上,m的取值范围是

选择题
单项选择题 A1型题