问题 解答题
已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c
(Ⅰ)当b=1时,若函数f(x)在(0,1]上为增函数,求实数a的最小值;
(Ⅱ)设函数f(x)的图象关于原点O对称,在点P(x0,f(x0))处的切线为l,l与函数f(x)的图象交于另一点Q(x1,y1).若P,Q在x轴上的射影分别为P1、Q1
OQ1
OP1
,求λ的值.
答案

(Ⅰ)∵b=1,∴f'(x)=3x2+2ax+1.

又因为函数f(x)在(0,1]上为增函数,

∴3x2+2ax+1≥0在(0,1]上恒成立,等价于a≥-(

3
2
x+
1
2x
)在(0,1]上恒成立.

又∵-(

3
2
x+
1
2x
)≤-2
3
2
x•
1
2x
=-
3

故当且仅当x=

3
3
时取等号,而
3
3
∈(0,1]
,∴a的最小值为-
3
.(6分)

(Ⅱ)由已知得:函数f(x)=x3+ax2+bx+c为奇函数,

∴a=0,c=0,∴f(x)=x3+bx,(7分)∴f'(x)=3x2+b.

∵切点为P(x0,y0),其中y0=f(x0),

则切线l的方程为:y=(3x02+b)(x-x0)+y0(8分)

y=(3x02+b)(x-x0)+y0
y=x3+bx
,得x3+bx-[(3x02+b)(x-x0)+y0]=0.

又y0=f(x0)=x03+bx0,∴x3-x03+b(x-x0)-(3x02+b)(x-x0)=0,

∴(x-x0)(x2+x0x-2x02)=0,∴(x-x02(x+2x0)=0,∴x=x0或x=-2x0

由题意知,x0≠0从而x1=-2x0

OQ1
OP1

∴x1=λx0

∴λ=-2.(12分)

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