已知向量m=(x2,y-cx),n=(1,x+b),m∥n,(x,y,b,c∈R),且把其中x,y所满足的关系式记为y=f(x),若f′(x)为f(x)的导函数

已知向量m=(x2,y-cx),n=(1,x+b),m∥n,(x,y,b,c∈R),且把其中x,y所满足的关系式记为y=f(x),若f′(x)为f(x)的导函数

题型:眉山二模难度:来源:
已知向量


m
=(x2,y-cx)


n
=(1,x+b)


m


n
,(x,y,b,c∈R),且把其中x,y所满足的关系式记为y=f(x),若f′(x)为f(x)的导函数,F(x)=f(x)+af′(x)(a>0),且F(x)是R上的奇函数.
(Ⅰ)求
b
a
和c的值;
(Ⅱ)若函数f(x)在[
a
2
a2]
上单调递减,求b的取值范围;
(Ⅲ)当a=2时,设0<t<4且t≠2,曲线y=f(x)在点A(t,f(t))处的切线与曲线y=f(x)相交于点B(m,f(m))(A,B不重合),直线x=t与y=f(m)相交于点C,△ABC的面积为S,试用t表示△ABC的面积S(t),若P为S(t)上一动点,D(4,0),求直线PD的斜率的取值范围.
答案
(Ⅰ)∵


m
=(x2,y-cx),


n
=(1,x+b),


m


n
∴x2(x+b)=y-cx,
∴f(x)=x3+bx2+cx,f′(x)=3x2+2bx+c,
∴F(x)=f(x)+af′(x)=x3+(3a+b)x2+(2b+c)x+ac 为奇函数
∴F(-x)=-F(x),∴3a+b=0,ac=0,而a>0,
b
a
=-3,c=0.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知f(x)=x3-3ax2,f′(x)=3x2-6ax=3x(x-2a),
由f′(x)<0,得0<x<2a,故f(x)的单调递减区间为[0,2a],
若函数f(x)在[
a
2
,a2]上单调递减,则[
a
2
,a2]⊆[0,2a],⇔





a>0
a
2
a2
a2<2a
1
2
<a<2,
而由(Ⅰ)知b=-3a,故-6<b<-
3
2

(Ⅲ)当a=2时,由(Ⅰ)知b=-6,∴f(x)=x3-6x2,f′(x)=3x2-12x.
曲线y=f(x)在点A(t,f(t))处的切线方程为y-f(t)=f′(x)(x-t),其中f′(x)=3t2-12t.
联立y=f(x)与y-f(t)=f′(x)(x-t),得 f(x)-f(t)=f′(x)(x-t),
∴x3-6x2-t3+6t2 =(3t2-12t)(x-t),∴(x3-t3)-6(x2-t2)-(3t2-12t)(x-t)=0,
∴(x-t)(x2+tx+t2-6x-6t-3t2+12t)=0,∴(x-t)[x2+(t-6)x-t(2t-6)]=0,
∴(x-t)2(x+2t-6)=0
则x=t或x=-2t+6,而A,B不重合,则m=-2t+6,
S(t)=
1
2
|m-t|•|f(m)-f(t)|=
1
2
|6-3t|•|(6-2t)3-6(6-2t)2-t3+6t2|
=
1
2
|6-3t|•|-9t3+54t2-72t|=
27
2
|t-2|•|t(t-2)(t-4)|=
27
2
t(t-2)2(4-t),
其中t∈(0,2)∪(2,4).
记kPD =g(t)=
S(t)
t-4
=-
27
2
t(t-2)2 =-
27
2
(t3-4t2+4t),
∴g′(t)=-
27
2
(3t2-8t+4)=-
27
2
(3t-2)(t-2),t∈(0,2)∪(2,4).
列表如下:
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t(0,
2
3
2
3
2
3
,2)
2(2,4)
g′(t)-0+0-
g(t)极小值极大值
函数f(x)=x3-3x2的单调递减区间为(  )
A.(-∞,0)B.(0,2)C.(2,+∞)D.(-∞,0)∪(2,+∞)
已知函数f(x)=x3+x2+ax+b.
(1)当a=-1时,求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数f(x)的图象与直线y=ax只有一个公共点,求实数b的取值范围.
若命题P:函数f(x)=x3-ax-2在区间(1,+∞)内是增函数;则命题P成立的充要条件是(  )
A.a∈(-∞,3]B.a∈(-∞,9]C.a∈(-1,∞)D.a∈(-∞,3)
已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线方程为y=3x+1.
(1)若函数y=f(x)在x=-2时有极值,求f(x)表达式;
(2)若函数y=f(x)在区间[-2,1]上单调递增,求实数b的取值范围.
设f(x)=x3-3ax2+2bx在x=1处有极小值-1,试求a、b的值,并求出f(x)的单调区间.