问题 解答题
已知函数f(x)=(a-3b+9)ln(x+3)+
1
2
x2
+(b-3)x.
(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
6
,且对函数定义域内一切满足|x|≥2的实数x有f'(x)≥0.
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)=

x2+bx+a
x+3
(x>-3)…(2分)

由f'(1)=0⇒b=-a-1,故f′(x)=

(x-1)(x-a)
x+3
0<a<1时     

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)≤

1
6
⇒a≤-3b-8(i)

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,

g(2)≥0
g(-2)≥0
-2≤-
b
2
≤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)+

1
2
x2-7x…(9分)

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
+
25
(x+3)2
-1,由-3<x<2得 0<(x+3)2<25

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)

单项选择题
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