解题思路:(I)求导数,确定函数的单调性,即可求函数的极值;
(Ⅱ)当a=0时,
f(x)
x
2
-lnx=x-b-lnx≥0在[1,+∞)上恒成立,即b≤x-lnx在[1,+∞)上恒成立,求出右边的最小值,即可得到结论;
(Ⅲ)利用向量知识,确定
(a−b
)
2
=
9
ab
,进而可得
(a+b)
2
=(a−b)
2
+4ab=
9
ab
+4ab
,利用基本不等式,即可得到结论.
(I)当a=0,b=3时,f(x)=x3-3x2
∴f′(x)=3x2-6x=3x(x-2)
令f′(x)>0,可得x<0或x>2,令f′(x)<0,可得0<x<2
∴x=0时,函数取得极大值为0,x=2时,函数取得极小值为-4;
(Ⅱ)当a=0时,
f(x)
x2-lnx=x-b-lnx≥0在[1,+∞)上恒成立,
∴b≤x-lnx在[1,+∞)上恒成立
令g(x)=x-lnx,则g′(x)=
x−1
x
∵x>1,∴g′(x)=
x−1
x>0
∴g(x)在[1,+∞)上是增函数
∴g(x)min=g(1)=1
∴b≤1;
(Ⅲ)由题意,
OA•
OB=0,∴st+f(s)f(t)=0
∴st+st(s-a)(s-b)(t-a)(t-b)=0①
∴f′(x)=3x2-2(a+b)x+ab
∵s,t是f′(x)=0的两根
∴s+t=
2(a+b)
3,st=[ab/3]>0
∴①可化为([1/3a2−
ab
3])([1/3b2−
ab
3])=-1
∴ab(a-b)2=9
∴(a−b)2=
9
ab
∴(a−b)2=
9
ab
∴(a+b)2=(a−b)2+4ab=
9
ab+4ab≥12
当且仅当[9/ab=4ab,即ab=
3
2]时取“=”
∴a+b的取值范围是[2
3,+∞).
点评:
本题考点: 根据实际问题选择函数类型;导数在最大值、最小值问题中的应用.
考点点评: 本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性与极值,考查函数的最值,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.