问题
解答题
已知函数f(x)=x3+ax2+bx+2在x=1处的切线与直线x+3y+1=0垂直, (I)若x=
(II)若函数f(x)在区间[
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答案
(I)f(x)=x3+ax2+bx+2的导数为f′(x)=3x2+2ax+b.
∵f(x)在x=1处的切线与直线x+3y+1=0垂直,∴f(x)在x=1处的切线斜率为3
∴f′(1)=3,即3+2a+b=3 ①
又∵x=
是函数f(x)的极值点,∴f′(2 3
)=0.2 3
即
+4 3
+b=0 ②4a 3
由①②可得,a=2,b=-4
∴f(x)的解析式为f(x)=x3+2x2-4x+2
(II)若函数f(x)在区间[
,2]上单调递增,则f′(x)≥0在区间[3 2
,2]上恒成立,3 2
由(I)可知,2a+b=0,∴a=-
b,代入f′(x)=3x2+2ax+b,得f′(x)=3x2-bx+b1 2
∴3x2-bx+b≥0在区间[
,2]上恒成立.3 2
∴b≤
在区间[3x2 x-1
,2]上恒成立3 2
令g(x)=
,则g(x)=3x2 x-1
=3(x-1)+3(x-1)2+6(x-1)+3 x-1
+6,3 x-1
当x∈[
,2]时,3(x-1)+3 2
+6≥6+6=12,当且仅当x=2时,等号成立3 x-1
∴当x∈[
,2]时,g(x)有最小值为12,3 2
∴b≤12