题文
已知f(x)=x(x-a)(x-b),点A(s,f(s)),B(t,f(t)).(Ⅰ)若a=b=1,求函数f(x)的单调递增区间;
(Ⅱ)若函数f(x)的导函数f'(x)满足:当|x|≤1时,有|f'(x)|≤32恒成立,求函数f(x)的解析表达式;
(Ⅲ)若0<a<b,函数f(x)在x=s和x=t处取得极值,且a+b=23,证明:OA与OB不可能垂直. 题型:未知 难度:其他题型
答案
(Ⅰ)由题意可得:f(x)=x3-2x2+x,、所以f'(x)=3x2-4x+1,
令f'(x)≥0得3x2-4x+1≥0,解得x≤13或x≥1
故f(x)的增区间(-∞,13]和[1,+∞)(4分)
(Ⅱ)由题意可得:f'(x)=3x2-2(a+b)x+ab,
并且当x∈[-1,1]时,恒有|f'(x)|≤32.(5分)
故有-32≤f'(1)≤32,-32≤f'(-1)≤32,及-32≤f'(0)≤32,(6分)
即-32≤3-2(a+b)+ab≤32…①-32≤3+2(a+b)+ab≤32…②-32≤ab≤32…③…(8分)
①+②,得-92≤ab≤-32,…(8分)
又由③,得ab=-32,将上式代回①和②,得a+b=0,
故f(x)=x3-32x.(10分)
(Ⅲ)假设OA⊥OB,即OA•OB=(s,f(s))•(t,f(t))=st+f(s)f(t)=0(11分)
所以有:(s-a)(s-b)(t-a)(t-b)=-1[st-(s+t)a+a2][st-(s+t)b+b2]=-1,…(11分)
由s,t为f'(x)=0的两根可得,s+t=23(a+b),st=13,(0<a<b)
从而有ab(a-b)2=9.…(12分)
这样(a+b)2=(a-b)2+4ab=9ab+4ab≥236=12
即 a+b≥23,这与a+b<23矛盾.…(14分)
故OA与OB不可能垂直.…(16分)
解析
13考点
据考高分专家说,试题“已知f(x)=x(x-a)(x-b),点.....”主要考查你对 [函数解析式的求解及其常用方法 ]考点的理解。 函数解析式的求解及其常用方法函数解析式的常用求解方法:
(1)待定系数法:(已知函数类型如:一次、二次函数、反比例函数等):若已知f(x)的结构时,可设出含参数的表达式,再根据已知条件,列方程或方程组,从而求出待定的参数,求得f(x)的表达式。待定系数法是一种重要的数学方法,它只适用于已知所求函数的类型求其解析式。
(2)换元法(注意新元的取值范围):已知f(g(x))的表达式,欲求f(x),我们常设t=g(x),从而求得
,然后代入f(g(x))的表达式,从而得到f(t)的表达式,即为f(x)的表达式。
(3)配凑法(整体代换法):若已知f(g(x))的表达式,欲求f(x)的表达式,用换元法有困难时,(如g(x)不存在反函数)可把g(x)看成一个整体,把右边变为由g(x)组成的式子,再换元求出f(x)的式子。
(4)消元法(如自变量互为倒数、已知f(x)为奇函数且g(x)为偶函数等):若已知以函数为元的方程形式,若能设法构造另一个方程,组成方程组,再解这个方程组,求出函数元,称这个方法为消元法。
(5)赋值法(特殊值代入法):在求某些函数的表达式或求某些函数值时,有时把已知条件中的某些变量赋值,使问题简单明了,从而易于求出函数的表达式。


