问题 解答题
已知b>-1,c>0,函数f(x)=x+b的图象与函数g(x)=x2+bx+c的图象相切.
(1)设b=φ(c),求φ(c);
(2)设D(x)=
g(x)
f(x)
(其中x>-b)在[-1,+∞)上是增函数,求c的最小值;
(3)是否存在常数c,使得函数H(x)=f(x)g(x)在(-∞,+∞)内有极值点?若存在,求出c的取值范围;若不存在,请说明理由.
答案

(1)∵函数f(x)=x+b的图象与函数g(x)=x2+bx+c的图象相切,

∴方程x+b=x2+bx+c只有一个根,即x2+(b-1)x+c-b=0,

∴△=(b-1)2-4×(c-b),

∴(b+1)2=4c,b>-1,c>0,

∴b+1>0,∴b=2

c
-1,

∴b=φ(c)=2

c
-1;

(2)依题意设D(x)=

x2+bx+c
x+b
=x+
c
x+b

∴D′(x)=1-

c
(x+b)2
=(1+
c
x+b
)(1-
c
x+b

∵D(x)在[-1,+∞)上是增函数,

∴(1+

c
x+b
)(1-
c
x+b
)≥0在[-1,+∞)上恒成立,

又x>-b,c>0,

∴上式等价于1-

c
x+b
≥0在[-1,+∞)上恒成立,

c
≤x+b,而由(Ⅰ)可知
c
≤x+2
c
-1,

c
≥1-x,

又函数1-x在[-1,+∞)上的最大值为2,

c
≥2,解得c≥4,即c的最小值为4.

(3)由H(x)=(x+b)(x2+bx+c)=x3+2bx2+(b2+c)x+bc

可得H′(x)=3x2+4bx+(b2+c)

令3x2+4bx+(b2+c)=0,依题意设欲使函数H(x)在(-∞,+∞)内有极值点,

则需满足△=4(b2-3c)=4(c-4

c
+1)>0,

亦即c-4

c
+1>0,解得
c
<2-
3
c
>2+
3

又c>0,∴0<c<7-4

3
或c>7+4
3

故存在常数c∈(0,7-4

3
)∪(7+4
3
,+∞),使得函数H(x)在(-∞,+∞)内有极值点.

单项选择题
阅读理解与欣赏

阅读下文,完成下面题目。(12分)

蜜蜂的“冬季俱乐部”

不知你注意到没有,从春季到秋末,在植物开花的季节,蜜蜂四处飞舞,天天忙碌不息。然而冬日里蜜蜂都到哪里去了?它们是怎样度过严冬的呢?

冬季是蜜蜂的休闲时期。蜜蜂是变温动物,没有冬眠的习性。作为个体,它无法维持必要的体温。寒冷的天气、蜂巢内的低温,对蜜蜂是不利的,因为它的体温会随着周围环境温度的改变而起伏。

一只蜜蜂无法度过严寒的冬天,一群蜜蜂则不同。智慧不凡的小蜜蜂想出了特殊的办法来抵御严寒。作为一个机制健全的社会自控群落,蜜蜂具有战严寒抗冰冻的整体实力,因为它们有自得其乐的“冬季俱乐部”。

“俱乐部”在每年初冬时节开始运作。当外界气温下降,巢内温度低到13℃时,蜜蜂们在巢内互相靠拢,以蜂王为中心抱成团,形成一个由蜜蜂的血肉之躯构筑的球体。温度越低结团越紧,使蜂团的表面积缩小,密度增加,防止降温过多。球体最外面的一层是工蜂,它们拼命地煽动着翅膀,像厚厚的衣服一样阻隔着外面的寒冷。在这样严严实实的“包裹”之下,里边的温度保持在13左右,舒适如春。据测量,在最冷的时候,蜂球内的温度最高仍可达到24℃左右。

为了抵御寒冷,产生更多的热量,蜜蜂只能加快新陈代谢。它们用多吃蜂蜜和加强运动来产生热量,以提高蜂巢内的温度。天气寒冷时,蜂球外表温度比球心低,此时在蜂球表面的蜜蜂向球心钻,而球心的蜜蜂则向外转移,不停歇地爬来爬去,经常与外面的工蜂交换岗位,如此反复换岗,从一定程度上也调节了蜂团的温度,使得蜜蜂家族安然度过寒冬。那么越冬结球期间它们又是怎样取食存放在蜂房中的蜜糖的呢?聪明的小蜜蜂自有妙法,它们不需解散球体,各自爬出取食,而是通过由外向内的互相传递得到食料。这样,外层的蜜蜂保持为一个动态稳定的隔热层,使里层的弟兄们免受风寒之苦。

蜜蜂的幼虫每天要接受“保姆”给予的1300多次喂食,从而获得了丰厚的热量。但幼虫无法在单个的巢房中独自越冬,为了使“育婴室”内的温度不低于35℃,工蜂以密集的聚会形式,结成严密的绝热层,以血肉之躯保全幼蜂免受严寒的侵袭。倘若如此这般还达不到升温的目的,工蜂就像抱窝鸡那样,振翅飞舞,使蜂房迅速升温,确保幼蜂的越冬安全。

蜜蜂正是依靠这“冬季俱乐部”来度过寒冷的冬天的。

——选自《自然科学》,有删改

小题1:为了产生更多的热量以抵御寒冷,蜜蜂须多吃蜂蜜,加强新陈代谢。除此之外,蜜蜂还有哪些办法来保持蜂团的温度?(3分)

小题2:“在这样严严实实的“包裹”之下,里边的温度保持在13℃左右,舒适如春。据测量,在最冷的时候,蜂球内的温度最高仍可达到24℃左右。”此句运用了什么说明方法?有什么作用?(3分)

小题3:联系上下文说说下列句子中划线词语的作用。(3分)

如此反复换岗,从一定程度上也调节了蜂团的温度。

小题4:仔细阅读本文和下面的材料,谈谈蜜蜂身上有哪些值得我们学习的精神。(4分)

(材料一)一群蜜蜂通常由一只蜂王、大批的工蜂和少量的雄蜂组成。它们的形态和职能各不相同,它们分工合作,互相依存,正像人类社会中的一个大家庭乃至一个国家一样。

(材料二)蜜蜂酿的蜜自己吃的很有限,每回割蜜,留下一点点,够它们吃就行了。它们从来不争,也不计较什么,还是继续劳动,继续酿蜜。