已知函數(shù)f(x)=ln(x+2)-x2+bx+c
(Ⅰ)若函數(shù)f(x)在點x=1處的切線與直線3x+7y+2=0垂直,且f(-1)=0,求函數(shù)f(x)在區(qū)間[0,3]上的最小值;
(Ⅱ)若f(x)在區(qū)間[0,1]上為單調(diào)減函數(shù),求b的取值范圍.
【答案】
分析:(Ⅰ)求導(dǎo)函數(shù),利用函數(shù)f(x)在點x=1處的切線與直線3x+7y+2=0垂直,求得b的值,利用f(-1)=0,求得c的值,可得函數(shù)解析式,再確定函數(shù)f(x)在區(qū)間[0,3]上的單調(diào)性,即可求得f(x)在區(qū)間[0,3]上的最小值;
(Ⅱ)f(x)是減函數(shù)等價于
≤0,即
恒成立,求出右邊函數(shù)的最小值,即可得到結(jié)論.
解答:解:(Ⅰ)求導(dǎo)函數(shù),可得
∵函數(shù)f(x)在點x=1處的切線與直線3x+7y+2=0垂直,
∴f′(1)=
,∴
,∴b=4
又f(-1)=ln(2-1)-1-4+c=0,∴c=5
∴f(x)=ln(x+2)-x
2+4x-5,∴
由
=0得x=
∴當(dāng)x∈[0,
]時,f′(x)≥0,f(x)單調(diào)遞增
當(dāng)x∈[
,3]時,f′(x)≤0,f(x)單調(diào)遞減
又f(0)=ln2+5,f(3)=ln5+8,所以f(x)在[0,3]最小值為ln2+5;
(Ⅱ)因為f(x)是減函數(shù),所以
≤0,即
恒成立
令t=
,則t′=2+
,
∴t=
,在[0,1]上單調(diào)遞增
∴t
min=-
所以當(dāng)b≤-
時,f(x)在區(qū)間[0,1]上單調(diào)遞減.
點評:本題考查導(dǎo)數(shù)知識的運用,考查函數(shù)的最值,考查函數(shù)的單調(diào)性,考查分離參數(shù)法的運用,考查學(xué)生的計算能力,屬于中檔題.