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已知函数f(x)=a3x3-12(a+1)x2+x-13.函数f的图象在点)处的切线方程为12x-y+b=0,

题文

已知函数f(x)=a3x3-12(a+1)x2+x-13(a∈R).
(1)函数f(x)的图象在点(-1,f(-1))处的切线方程为12x-y+b=0(b∈R),求a与b的值;
(2)若a<0,求函数f(x)的极值;
(3)是否存在实数a使得函数f(x)在区间[0,2]上有两个零点?若存在,求出a的取值范围;若不存在,说明理由. 题型:未知 难度:其他题型

答案

(Ⅰ)已知函数f(x)=a3x3-12(a+1)x2+x-13(a∈R).
则导数f′(x)=ax2-(a+1)x+1,
函数f(x)的图象在x=-1处的切线方程为12x-y+b=0可知:
f′(-1)=a+(a+1)+1=12,f(-1)=-a3-12(a+1)-1-13=-12+b,
解得a=5,b=6;
(2)f′(x)=ax2-(a+1)x+1=a(x-1)(x-1a)
∵a<0,∴1a<1,
(-∞,1a)1a(1a,1)1(1,+∞)f′(x)-0+0-f(x)递减极小值递增极大值递减∴f(x)极大值=f(1a)=-2a2+3a-16a2,f(x)极大值=f(1)=-16(a-1)
(3)f(1a)=-2a2+3a-16a2=-(a-1)(2a-1)6a2,f(1)=-16(a-1)
f(2)=13(2a-1),f(0)=-13<0,
①当a≤12时f(x)在[0,1]上为增函数,在[1,2]上为减函数,f(0)=-13<0,
f(1)=-16(a-1)>0,f(2)=13(2a-1)≤0,所以f(x)在区间[0,1],(1,2]上各有一个零点,即在[0,2]上有两个零点;当 12<a≤1时,f(x)在[0,1]上为增函数,在(1,1a)上为减函数,(1a,2)上为增函数,f(0)=-13<0,
f(1)=-16(a-1)>0,f(1a)=-(a-1)(2a-1)6a2>0,f(2)=13(2a-1)>0,
所以f(x)只在区间[0,1]上有一个零点,故在[0,2]上只有一个零点;
③当a>1时,f(x)在[0,1a]上为增函数,在(1a,1)上为减函数,(1,2)上为增函数,f(0)=-13<0,f(1a)=-(a-1)(2a-1)6a2<0,f(1)=-16(a-1)<0,f(2)=13(2a-1)>0,
,所以f(x)只在区间(1,2)上有一个零点,故在[0,2]上只有一个零点;
故存在实数a,当a≤12时,函数f(x)在区间[0,2]上有两个零点.

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解析

a3

考点

据考高分专家说,试题“已知函数f(x)=a3x3-12(a+1.....”主要考查你对 [函数的零点与方程根的联系 ]考点的理解。 函数的零点与方程根的联系

函数零点的定义

一般地,如果函数y =f(x)在实数a处的值等于零,即f(a)=o,则a叫做这个函数的零点,有时我们把一个函数的图象与x轴的交点的横坐标,也叫做这个函数的零点。               

函数零点具有的性质:

对于任意函数y=(x)只要它的图象是连续不间断的,则有:
(1)当它通过零点时(不是二重零点),函数值变号.如函数f(x)=x2-2x -3的图象在零点-1的左边时,函数值取正号,当它通过第一个零点-1时,函数值由正变为负,在通过第二个零点3时,函数值又由负变为正.
(2)在相邻两个零点之间所有的函数值保持同号,

方程的根与函数的零点的联系

方程f(x)=0有实根
已知函数f(x)=a3x3-12(a+1)x2+x-13.函数f的图象在点)处的切线方程为12x-y+b=0,
函数y=f(x)的图像与x轴有交点
已知函数f(x)=a3x3-12(a+1)x2+x-13.函数f的图象在点)处的切线方程为12x-y+b=0,
函数y=f(x)有零点

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