已知向量a=(x2-3x,1),b=(x,-tx+2),定义f(x)=a•b,有f(x)单调递减区间是(k,3).

已知向量
a
=(x2-3x,1),
b
=(x,-tx+2),定义f(x)=
a
b
,有f(x)单调递减区间是(k,3).
(Ⅰ)求函数式y=f(x)及k的值;
(Ⅱ)若对∀x∈[-2,4],总有|f(x)-m|≤16(m∈Z),求实数m的值;
(Ⅲ)若过点(-2,n)能作出函数f(x)的三条切线,求实数n的取值范围.
茬茬粥 1年前 已收到1个回答 举报

y__fz2b7_4xb7bab 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)根据数量积的坐标运算容易求出f(x)=x3-3x2-tx+2,并且知道k,3是方程f′(x)=0的两个根,这样即可求出t,n;
(Ⅱ)由于求m的范围,由不等式得到:f(x)-16≤m≤f(x)+16,所以要求f(x)-16的最大值,求f(x)+16的最小值,即求f(x)的最大值和最小值,可以通过求f′(x),判断函数f(x)在[-2,4]的单调性,求出函数f(x)的极值和端点值,从而求出最值;
(Ⅲ)设出切点(t,t3-3t2-9t+2),根据函数在切点处的导数和切线斜率的关系建立关于t和n的方程:2t3-3t2-12t-20-n=0,该方程有三个根,令g(t)=2t3-3t2-12t-20-n,则g(t)有三个零点.这时候,求g′(t),需要极大值大于0,极小值小于0,从而求出n的取值范围.

(Ⅰ)f(x)=(x2-3x)x-tx+2=x3-3x2-tx+2,f′(x)=3x2-6x-t;
由已知条件知:k,3是方程3x2-6x-t=0的两根;
由根与系数的关系得:

3+k=2
3k=−
t
3解得k=-1,t=9.
∴f(x)=x3-3x2-9x+2,f′(x)=3x2-6x-9.
(Ⅱ)解3x2-6x-9=0得:x=-1或3.
∴x∈[-2,-1)时,f′(x)>0;x∈(-1,3)时,f′(x)<0;x∈(3,4]时,f′(x)>0;
∴f(x)的极大值是f(-1)=7,极小值是f(3)=-25,又f(-2)=0,f(4)=-18;
∴-25≤f(x)≤7;
又-16≤f(x)-m≤16,f(x)-16≤m≤f(x)+16;
∴-9≤m≤-9;
∴m=-9.
(Ⅲ)设切点为(t,t3-3t2-9t+2),f′(t)=3t2-6t-9;
又切线过点(-2,n);

t3−3t2−9t+2−n
t+2=3t2−6t−9;
整理得:2t3-3t2-12t-20-n=0;
由题意知该方程有三个零点,令g(t)=2t3-3t2-12t-20-n;
则g′(t)=6t2-6t-12;
∴t∈(-∞,-1)时,g′(t)>0;t∈(-1,2)时,g′(t)<0;t∈(2,+∞)时,g′(t)>0;
∴g(t)的极大值是g(-1)=-13-n,g(t)的极小值是g(2)=-40-n;
则:

−13−n>0
−40−n<0,解得-40<n<-13.
∴实数n的取值范围为(-40,-13).

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性;函数解析式的求解及常用方法;函数恒成立问题;函数在某点取得极值的条件;平面向量数量积的运算.

考点点评: 考查数量积的坐标运算,通过求函数导数,根据导数符号判断函数在给定区间上的单调性,根据极值的概念求出极值,再求出区间的端点值,从而求出函数在给定区间上的最值,函数在切点处的导数与切线斜率的关系,若函数有三个零点,需满足极大值大于0,极小值小于0.

1年前

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