已知f(x)=x2+bx+c為偶函數(shù),曲線y=f(x)過點(2,5),g(x)=(x+a)f(x).
(Ⅰ)求實數(shù)b、c的值;
(Ⅱ)若曲線y=g(x)有斜率為0的切線,求實數(shù)a的取值范圍;
(Ⅲ)若當x=-1時函數(shù)y=g(x)取得極值,確定y=g(x)的單調(diào)區(qū)間和極值.
解:(Ⅰ)∵f(x)=x
2+bx+c為偶函數(shù),故f(-x)=f(x)即有
(-x)
2+b(-x)+c=x
2+bx+c 解得b=0
又曲線y=f(x)過點(2,5),得2
2+c=5,有c=1
∴b=0,c=1
(Ⅱ)∵g(x)=(x+a)f(x)=x
3+ax
2+x+a.從而g′(x)=3x
2+2ax+1,
∵曲線y=g(x)有斜率為0的切線,故有g(shù)′(x)=0有實數(shù)解.即3x
2+2ax+1=0有實數(shù)解.
此時有△=4a
2-12≥0解得 a∈(-∞,-
]∪[
,+∞)
所以實數(shù)a的取值范圍:a∈(-∞,-
]∪[
,+∞)
(Ⅲ)∵x=-1時函數(shù)y=g(x)取得極值,故有g(shù)′(-1)=0即3-2a+1=0,解得a=2,
∴g(x)=x
3+2x
2+x+2.
又g′(x)=3x
2+4x+1=(3x+1)(x+1)令g′(x)=0,得x
1=-1,x
2=-
當x∈(-∞,-1)時,g′(x)>0,故g(x)在(-∞,-1)上為增函數(shù)
當x∈(-1,-
)時,g′(x)<0,故g(x)在(-1,-
)上為減函數(shù)
當x∈(-
,+∞)時,g′(x)>0,故g(x)在(-
,+∞)上為增函數(shù)
函數(shù)y=g(x)的極大值點為-1,極大值為g(-1)=2,極小值點為
,極小值為g(-
)=
分析:(I)利用偶函數(shù)的定義可得b=0,利用函數(shù)過點(2,5),可得c=1;
(II)先求函數(shù)g(x)的導函數(shù)g′(x),再將曲線y=g(x)有斜率為0的切線問題轉(zhuǎn)化為g′(0)=0有實數(shù)解問題,最后利用一元二次方程根的性質(zhì)求得a的范圍即可;
(III)先利用已知極值點計算a的值,進而解不等式g′(x)>0得函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間,g′(x)<0得函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間,再由極值定義計算函數(shù)的極大值和極小值即可
點評:本題主要考查了函數(shù)的奇偶性及其應(yīng)用,導數(shù)的幾何意義及其應(yīng)用,導數(shù)在函數(shù)的單調(diào)性和極值中的應(yīng)用,轉(zhuǎn)化化歸的思想方法