已知函數(shù)的圖象過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O,且在點(diǎn)(-1,f(-1)) 處的切線的斜率是-5.
(1)求實(shí)數(shù)b,c的值;
(2)求f(x)在區(qū)間[-1,2]上的最大值.
【答案】分析:(1)當(dāng)x<1時(shí),由f(x)=-x3+x2+bx+c,知f′(x)=-3x2+2x+b.依題意f′(-1)=-5,故b=0,再由f(0)=0,能求出c=0.
(2)當(dāng)x<1時(shí),由f(x)=-x3+x2,知f′(x)=-3x2+2x,令f′(x)=0,得x=0,x=.列表討論,得f(-1)=2;f(0)=0;f()=;f(1)=0.由此進(jìn)行分類討論,能求出f(x)在區(qū)間[-1,2]上的最大值.
解答:解:(1)當(dāng)x<1時(shí),f(x)=-x3+x2+bx+c,
∴f′(x)=-3x2+2x+b.…(2分)
依題意f′(-1)=-5,
∴-3(-1)2+2(-1)+b=-5,∴b=0,
∴f(0)=0,∴c=0,
∴b=0,c=0.…(4分)
(2)當(dāng)x<1時(shí),f(x)=-x3+x2,
f′(x)=-3x2+2x,令f′(x)=0,有-3x2+2x=0,∴x=0,x=.…(6分)
x-1(-1,0)(0,,1)1
f′(x)-+-
f(x)2
…(8分)
f(-1)=2;f(0)=0;f()=;f(1)=0.
∴當(dāng)x∈[-1,1)時(shí),f(x)最大值為2.…(9分)
當(dāng)x∈[1,2]時(shí),
當(dāng)a<0時(shí),f(x)是減函數(shù);當(dāng)a=0時(shí),f(x)=0,此時(shí)f(x)max=0;…(10分)
當(dāng)a>0時(shí),f(x)是增函數(shù),f(x)max=f(2)=aln2.…(11分)
∵當(dāng)a時(shí),有2≥aln2,f(x)max=2,
當(dāng)a>時(shí),有2<aln2,f(x)max=aln2.…(12分)
.…(13分)
點(diǎn)評(píng):本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點(diǎn)處的切線方程的求法,具體涉及到導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用、函數(shù)的性質(zhì),解題時(shí)要認(rèn)真審題,注意分類討論思想的合理運(yùn)用.易錯(cuò)點(diǎn)是分類不清導(dǎo)致出錯(cuò).
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:2012-2013學(xué)年江西省宜春中學(xué)、新余一中高三(上)12月聯(lián)考數(shù)學(xué)試卷(文科)(解析版) 題型:解答題

已知函數(shù)的圖象過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O,且在點(diǎn)(-1,f(-1))處的切線的斜率是-5.
(1)試確定實(shí)數(shù)b,c的值,并求f(x)在區(qū)間[-1,2]上的最大值;
(2)對(duì)任意給定的正實(shí)數(shù)a,曲線y=f(x)上是否存在兩點(diǎn)P、Q,使得△POQ是以O(shè)為直角頂點(diǎn)的直角三角形,且此三角形斜邊中點(diǎn)在y軸上?說(shuō)明理由.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:2011-2012學(xué)年山東省高三5月高考沖刺理科數(shù)學(xué)試卷(解析版) 題型:解答題

已知函數(shù)的圖象過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O,且在點(diǎn)處的切線的斜率是.

(Ⅰ)求實(shí)數(shù)的值; 

(Ⅱ)求在區(qū)間上的最大值;

(Ⅲ)對(duì)任意給定的正實(shí)數(shù),曲線上是否存在兩點(diǎn)P、Q,使得是以O(shè)為直角頂點(diǎn)的直角三角形,且此三角形斜邊中點(diǎn)在軸上?說(shuō)明理由.

 

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已知函數(shù)的圖象過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O,且在點(diǎn)處的切線的斜率是.

(Ⅰ)求實(shí)數(shù)的值; 

(Ⅱ)求在區(qū)間上的最大值;

(Ⅲ)對(duì)任意給定的正實(shí)數(shù),曲線上是否存在兩點(diǎn)P、Q,使得是以O(shè)為直角頂點(diǎn)的直角三角形,且此三角形斜邊中點(diǎn)在軸上?說(shuō)明理由.

【解析】第一問(wèn)當(dāng)時(shí),,則

依題意得:,即    解得

第二問(wèn)當(dāng)時(shí),,令,結(jié)合導(dǎo)數(shù)和函數(shù)之間的關(guān)系得到單調(diào)性的判定,得到極值和最值

第三問(wèn)假設(shè)曲線上存在兩點(diǎn)P、Q滿足題設(shè)要求,則點(diǎn)P、Q只能在軸兩側(cè)。

不妨設(shè),則,顯然

是以O(shè)為直角頂點(diǎn)的直角三角形,∴

    (*)若方程(*)有解,存在滿足題設(shè)要求的兩點(diǎn)P、Q;

若方程(*)無(wú)解,不存在滿足題設(shè)要求的兩點(diǎn)P、Q.

(Ⅰ)當(dāng)時(shí),,則。

依題意得:,即    解得

(Ⅱ)由(Ⅰ)知,

①當(dāng)時(shí),,令

當(dāng)變化時(shí),的變化情況如下表:

0

0

+

0

單調(diào)遞減

極小值

單調(diào)遞增

極大值

單調(diào)遞減

,!上的最大值為2.

②當(dāng)時(shí), .當(dāng)時(shí), ,最大值為0;

當(dāng)時(shí), 上單調(diào)遞增!最大值為

綜上,當(dāng)時(shí),即時(shí),在區(qū)間上的最大值為2;

當(dāng)時(shí),即時(shí),在區(qū)間上的最大值為。

(Ⅲ)假設(shè)曲線上存在兩點(diǎn)P、Q滿足題設(shè)要求,則點(diǎn)P、Q只能在軸兩側(cè)。

不妨設(shè),則,顯然

是以O(shè)為直角頂點(diǎn)的直角三角形,∴

    (*)若方程(*)有解,存在滿足題設(shè)要求的兩點(diǎn)P、Q;

若方程(*)無(wú)解,不存在滿足題設(shè)要求的兩點(diǎn)P、Q.

,則代入(*)式得:

,而此方程無(wú)解,因此。此時(shí),

代入(*)式得:    即   (**)

 ,則

上單調(diào)遞增,  ∵     ∴,∴的取值范圍是。

∴對(duì)于,方程(**)總有解,即方程(*)總有解。

因此,對(duì)任意給定的正實(shí)數(shù),曲線上存在兩點(diǎn)P、Q,使得是以O(shè)為直角頂點(diǎn)的直角三角形,且此三角形斜邊中點(diǎn)在軸上

 

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:2011-2012學(xué)年福建省高三12月月考文科數(shù)學(xué) 題型:解答題

(本小題滿分14分)

已知函數(shù)的圖象過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O, 且在點(diǎn)處的切線的斜率是.(1)求實(shí)數(shù)的值;  (2)求在區(qū)間上的最大值

 

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已知函數(shù)的圖象過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O,且在點(diǎn) 處的切線的斜率是5.

(1)求實(shí)數(shù)的值;

(2)求在區(qū)間上的最大值;

 

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