问题 解答题
已知关于x的函数f(x)=-
1
3
x
+b
x
+cx+bc
,其导函数f′(x).
(1)如果函数f(x)在x=1处有极值-
4
3
,试确定b、c的值;
(2)设当x∈(0,1)时,函数y=f(x)-c(x+b)的图象上任一点P处的切线斜率为k,若k≤1,求实数b的取值范围.
答案

(1)f′(x)=-x2+2bx+c

∵函数f(x)在x=1处有极值-

4
3

f′(1)=-1+2b+c=0
f(1)=-
1
3
+b+c+bc=-
4
3
(3分)

解得

b=1
c=-1
b=-1
c=3
(4分)

(i)当b=1,c=-1时,f′(x)=-(x-1)2≤0

所以f(x)在R上单调递减,不存在极值

(ii)当b=-1,c=3时,f′(x)=-(x+3)(x-1)

x∈(-3,1)时,f′(x)>0,f(x)单调递增

x∈(1,+∞)时,f′(x)<0,f(x)单调递减

所以f(x)在x=1处存在极大值,符合题意.

综上所述,满足条件的值为b=-1,c=3(7分)

(2)当x∈(0,1)时,函数y=f(x)-c(x+b)=-

1
3
x3+bx2

设图象上任意一点P(x0,y0),则k=y′|x=x0=-x02+2bx0,x0∈(0,1),

因为k≤1,

所以对任意x0∈(0,1),=-x02+2bx0≤1恒成立(9分)

所以对任意x0∈(0,1),不等式b≤

x20
+1
2x0
恒成立

设g(x)=

x2+1
2x
,则g′(x)=
(x-1)(x+1)
2x2

当x∈(0,1)时,g′(x)<0

故g(x)在区间(0,1)上单调递减

所以对任意x0∈(0,1),g(x0)>g(1)=1(12分)

所以b≤1.(14分)

单项选择题
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