问题
解答题
已知函数f(x)=(a-3b+9)ln(x+3)+
(1)当a>0且a≠1,f'(1)=0时,试用含a的式子表示b,并讨论f(x)的单调区间; (2)若f'(x)有零点,f'(3)≤
①求f(x)的表达式; ②当x∈(-3,2)时,求函数y=f(x)的图象与函数y=f'(x)的图象的交点坐标. |
答案
(1)f′(x)=
(x>-3)…(2分)x2+bx+a x+3
由f'(1)=0⇒b=-a-1,故f′(x)=
0<a<1时 (x-1)(x-a) x+3
由f'(x)>0得f(x)的单调增区间是(-3,a),(1,+∞)
由f'(x)<0得f(x)单调减区间是(a,1)
同理a>1时,f(x)的单调增区间(-3,1),(a,+∞),单调减区间为(1,a)…(5分)
(2)①由(1)及f′(3)≤
⇒a≤-3b-8(i)1 6
又由|x|≥2(x>-3)有f'(x)≥0知f'(x)的零点在[-2,2]内,设g(x)=x2+bx+a,
则
⇒g(2)≥0 g(-2)≥0 -2≤-
≤2b 2
,a≥-4-2b a≥2b-4 -4≤b≤4
由b2-4a≥0结合(i),解得b=-4,a=4…(8分)
∴f(x)=25ln(x+3)+
x2-7x…(9分)1 2
②又设φ(x)=f(x)-f'(x),先求φ(x)与x轴在(-3,2)的交点
∵φ′(x)=
+(x-2)2 x+3
-1,由-3<x<2得 0<(x+3)2<2525 (x+3)2
故φ'(x)>0,φ(x)在(-3,2)单调递增
又φ(-2)=16-16=0,故φ(x)与x轴有唯一交点(-2,0)
即f(x)与f'(x)的图象在区间(-3,2)上的唯一交点坐标为(-2,16)为所求 …(13分)