已知函数f(x)=x3+ax2+bx+a2(a,b∈R)(1)若函数f(x)在x=1处有极值为10,求b的值;(2)若对任意a

2025-02-24 21:18:54
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回答1:

(1)f'(x)=3x2+2ax+b
f′(1)=3+2a+b=0
f(1)=1+a+b+a2=10
?
a=4
b=?11
a=?3
b=3
…(5分)
a=4
b=?11
时,f'(x)=3x2+8x-11,△=64+132>0,所以函数有极值点;
a=?3
b=3
时,f′(x)=3(x?1)2≥0
,所以函数无极值点;
则b的值为-11.…(7分)
(2)解法一:f'(x)=3x2+2ax+b≥0对任意的a∈[-4,+∞),x∈[0,2]都成立
则F(a)=2xa+3x2+b≥0对任意的a∈[-4,+∞),x∈[0,2]都成立∵x≥0,F(a)在a∈[-4,+∞)单调递增或为常数函数
所以得F(a)min=F(-4)=-8x+3x2+b≥0对任意的x∈[0,2]恒成立,
即b≥(-3x2+8x)max,又?3x2+8x=?3(x?
4
3
)2+
16
3
16
3
,当x=
4
3
(?3x2+8x)max
16
3
,得b≥
16
3
,所以 b的最小值为
16
3
. …(15分)
解法二:f'(x)=3x2+2ax+b≥0对任意的a∈[-4,+∞),x∈[0,2]都成立
即b≥-3x2-2ax对任意的a∈[-4,+∞),x∈[0,2]都成立,
即b≥(-3x2-2ax)max.令F(x)=?3x2?2ax=?3(x+
a
3
)2+
a2
3

①当a≥0时,F(x)max=0,∴b≥0;
②当?4≤a<0时,F(x)max
a2
3
, ∴ b≥
a2
3

又∵(
a2
3
)MAX
16
3
,∴b≥
16
3

综上,b的最小值为
16
3
.…(15分)