题文
已知f(x)=x3+bx2+cx-b(b<0)在[-1,0]和[0,2]上有相反的单调性.(Ⅰ)求c的值;
(Ⅱ)若f(x)的图象上在两点A(m,f(m))、B(n,f(n))处的切线都与y轴垂直,且函数f(x)在区间[m,n]上存在零点,求实数b的取值范围;
(Ⅲ)若函数f(x)在[0,2]和[4,5]上有相反的单调性,在f(x)的图象上是否存在一点M,使得f(x)在点M的切线斜率为2b?若存在,求出M点坐标;若不存在,请说明理由. 题型:未知 难度:其他题型
答案
(Ⅰ)f'(x)=3x2+2bx+c,…(1分)由f(x)在[-1,0]和[0,2]上有相反的单调性,
知x=0是f(x)的一个极值点.…(2分)
∴f'(0)=0,得c=0.…(3分)
(Ⅱ)令f'(x)=0,得3x2+2bx=0,∴x1=0,x2=-23b(b<0).…(4分)
∵f(x)的图象上在两点A(m,f(m))、B(n,f(n))处的切线都与y轴垂直,
∴A,B为f(x)的极值点.…(5分)
则m=0,n=-23b(b<0).…(6分)
又f(0)=-b,f(-23b)=427b3-b
若f(x)在[0,-23b]上存在零点.
∵f(0)=-b>0,
则f(-23b)=427b3-b≤0.…(7分)
∵b<0,∴427b2≥1,b2≥274,∴b≤-332.…(8分)
(Ⅲ)由(Ⅱ),知由f'(x)=0,
得x1=0,x2=-23b(b<0).
∵f(x)在[0,2]和[4,5]上有相反的单调性,f'(x)在[0,2]和[4,5]上有相反的符号,…(9分)
∴2≤-23b≤4,
即-6≤b≤-3.…(10分)
假设存在点M(x0,y0)使得f(x)在M处切线斜率为2b,
则f'(x0)=2b,即3x20+2bx0-2b=0,…(11分)
△=4b2+24b=4(b2+6b)=4(b+3)2-3b,
∵-6≤b≤-3,∴-3b≤△≤0,…(12分)
当b=-6时,△=0,
由3x02-12x0+12=0得x0=2,
故存在这样点M,坐标为(2,-10).…(14分)
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解析
23考点
据考高分专家说,试题“已知f(x)=x3+bx2+cx-b(b.....”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:


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