问题 解答题
已知曲线f(x)=x3+bx2+cx在点我A(-1,f(-1)),B(3,f(3))处的切线互相平行,且函数f(x)的一个极值点为x=0.
(I)求实数b,c的值;
(II )若函数y=f(x)(x∈[-
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,3])的图象与直线y=m恰有三个交点,求实数m的取值范围;
(III)若存在x0∈[1,e](e是自然对数的底数,e=2.71828…),使得
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f′(x0)+alnx0≤ax0成立(其中f′(x)为函数f(x)的导函数),求实数a的取值范围.
答案

(Ⅰ)由f(x)=x3+bx2+cx,得f(x)=3x2=2bx+c,

∵曲线f(x)=x3+bx2+cx在点A(-1,f(-1)),B(3,f(3))处的切线互相平行,且函数f(x)的一个极值点为x=0,

f(-1)=f(3)
f(0)=0
,即
3-2b+c=27+6b+c
c=0
,解得:
b=-3
c=0

∴实数b,c的值分别为-3,0;

(Ⅱ)由f(x)=x3-3x2,∴f(x)=3x2-6x,

由f(x)>0,得x<0或x>2,由f(x)<0,得0<x<2.

∴函数f(x)在区间[-

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,0),(2,3]上递增,在(0,2)上递减.

f(-

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)=(-
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)3-3×(-
1
2
)2=-
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,f(0)=0,f(2)=23-3×22=-4,f(3)=33-3×32=0.

∴函数y=f(x)(x∈[-

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,3])的图象与直线y=m恰有三个交点,则-
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≤m<0

故所求实数m的取值范围是[-

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,0).

(Ⅲ)依题意知存在x0∈[1,e],使得

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f′(x0)+alnx0≤ax0成立,即
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x02-x0+alnx0≤ax0
成立,

g(x)=

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x2+alnx-(a+1)x,则g(x)min≤0,

g(x)=x+

a
x
-(a+1)=
(x-1)(x-a)
x

①当a≤1时,由x∈(1,e),g(x)>0,得函数g(x)在[1,e]上递增,

g(x)min=g(1)=

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2
-(a+1)≤0,得-
1
2
≤a≤1

②当1<a<e时,可知在(1,a)上g(x)0,

得函数g(x)在(1,a)上递减,在(a,e)上递增,

g(x)min=g(a)=-

1
2
a2+alna-a≤0恒成立,∴1<a<e.

③当a≥e时,在x∈(1,e)上g(x)<0,∴函数g(x)在[1,e]上递减,

g(x)min=g(e)=-

1
2
e2+a-ae-e≤0,∴a≥
e2-2e
2(e-1)
,又
e2-2e
2(e-1)
<e

∴a≥e.

综上可知:a≥-

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2

∴实数a的取值范围是[-

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,+∞).

选择题
单项选择题 A1/A2型题