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)=
(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
-1,c
∴b=φ(c)=2
-1;c
(2)依题意设D(x)=
=x+x2+bx+c x+b
,c x+b
∴D′(x)=1-
=(1+c (x+b)2
)(1-c x+b
)c x+b
∵D(x)在[-1,+∞)上是增函数,
∴(1+
)(1-c x+b
)≥0在[-1,+∞)上恒成立,c x+b
又x>-b,c>0,
∴上式等价于1-
≥0在[-1,+∞)上恒成立,c x+b
即
≤x+b,而由(Ⅰ)可知c
≤x+2c
-1,c
∴
≥1-x,c
又函数1-x在[-1,+∞)上的最大值为2,
∴
≥2,解得c≥4,即c的最小值为4.c
(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
+1)>0,c
亦即c-4
+1>0,解得c
<2-c
或3
>2+c
,3
又c>0,∴0<c<7-4
或c>7+43
,3
故存在常数c∈(0,7-4
)∪(7+43
,+∞),使得函数H(x)在(-∞,+∞)内有极值点.3