18.(13 分)已知函数 $f(x)=a x^{2}+1(a>0), g(x)=x^{3}+b x$ 。
(1)若曲线 $y=f(x)$ 与曲线 $y=g(x)$ 在它们的交点(1,c)处有公共切线,求 $a, b$ 的值;
(2)当 $a=3, b=-9$ 时,函数 $f(x)+g(x)$ 在区间 $[k, 2]$ 上的最大值为 28 ,求 $k$ 的取值范围.
(13 分)已知函数 f(x)=a x^ 2 +1(a>0…——2012 高考数学第 18 题答案解析
2012_北京卷 (2012·文)
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【考点】6E:利用导数研究函数的最值; 6 H :利用导数研究曲线上某点切线方程。
【专题】53:导数的综合应用. 【解答】解:①$f(x)=a x^{2}+1(a>0)$ ,则 $f^{\prime}(x)=2 a x, k_{1}=2 a$ ,
【分析】(1)根据曲线 $\mathrm{y}=\mathrm{f}(\mathrm{x})$ 与曲线 $\mathrm{y}=\mathrm{g}(\mathrm{x})$ 在它们的交点(1,c)处具有公共切线,可知切点处的函数值相等,切点处的斜率相等,故可求 $\mathrm{a} , \mathrm{~b}$ 的值;
(2)当 $a=3, b=-9$ 时,设 $h(x)=f(x)+g(x)=x^{3}+3 x^{2}-9 x+1$ ,求导函数,确定函数的极值点,进而可得 $k \leqslant-3$ 时,函数 $h(x)$ 在区间 $[k, 2]$ 上的最大值为 $h(-3)=28 ;-3
$g(x)=x^{3}+b x$ ,则 $g^{\prime}(x)=3 x^{2}+b, k_{2}=3+b$ ,
由( $1, ~ c$ )为公共切点,可得: $2 a=3+b$①
又 $f(1)=a+1, g(1)=1+b$ ,
$\therefore a+1=1+b$,
即 $a=b$ ,代入①式,可得:$a=3, b=3$ .
②当 $a=3, ~ b=-9$ 时,设 $h(x)=f(x)+g(x)=x^{3}+3 x^{2}-9 x+1$
则 $h^{\prime}(x)=3 x^{2}+6 x-9$ ,
令 $\mathrm{h}^{\prime}(\mathrm{x})=0$ ,
解得:$x_{1}=-3, x_{2}=1$ ;
$\therefore \mathrm{k} \leqslant-3$ 时,函数 $\mathrm{h}(\mathrm{x})$ 在 $(-\infty,-3)$ 上单调增,在 $(-3,1]$ 上单调减, $(1,2)$ 上单调增,所以在区间 $[k, 2]$ 上的最大值为 $h(-3)=28$
$-3
【点评】本题考查导数知识的运用,考查导数的几何意义,考查函数的单调性与最值,解题的关键是正确求出导函数.