问题 解答题
已知函数f(x)=
1
3
x3+ax2
+bx+c在x=1及x=3时取到极值.
(1)求实数a,b;
(2)若f(x)≥0在[0,4]上恒成立,求实数c的取值范围;
(3)若g(x)=f(x)-cx2在[0,4]上是增函数,求实数c的取值范围.
答案

(1)由题意函数f(x)=

1
3
x3+ax2+bx+c在x=1及x=3时取到极值,可得x=1及x=3是f′(x)=0的两根

由于f′(x)=x2+2ax+b,故有

1+3=-2a
1×3=b
解得a=-2,b=3

(2)由(1)f(x)=

1
3
x3-2x2+3x+c,f′(x)=x2-4x+3

令导数大于0解得x>3或x<1,由导数小于0解得1<x<3,可得函数在[0,1]与[3,4]上是增函数,在[1,3]上是减函数,

故函数在[0,4]上的最小值可能为f(0)=c或,f(3)=c,

又f(x)≥0在[0,4]上恒成立,可得c≥0

(3)由题意g(x)=f(x)-cx2=

1
3
x3-(2+c)x2+3x+c,g′(x)=x2-(4+2c)x+3

又g(x)=f(x)-cx2在[0,4]上是增函数,故g′(x)=x2-(4+2c)x+3≥0在[0,4]上恒成立,

当x=0时,c∈R

当x>0时,可变为4+2c≤x+

3
x
在[0,4]上恒成立,

由于x+

3
x
≥2
3
,等号当且仅当x=
3
x
,即x=
3
成立,

故有4+2c≤2

3
,解得c≤
3
-2

单项选择题
单项选择题 B1型题