(2012•蓝山县模拟)已知函数f(x)=−x3+x2+bx+c,(x<1)alnx,(x≥1)和图象过坐标原点O,且在

(2012•蓝山县模拟)已知函数f(x)=
x3+x2+bx+c,(x<1)
alnx,(x≥1)
和图象过坐标原点O,且在点(-1,f(-1))处的切线的斜率是-5.
(1)求实数b,c的值;
(2)求函数f(x)在区间[-1,1]上的最小值;
(3)若函数y=f(x)图象上存在两点P,Q,使得对任意给定的正实数a都满足△POQ是以O为直角顶点的直角三角形,且此三角形斜边中点在y轴上,求点P的横坐标的取值范围.
RaymondWL 1年前 已收到1个回答 举报

月人 花朵

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解题思路:(1)求导数,根据函数在点(-1,f(-1))处的切线的斜率是-5,图象过坐标原点,即可求得实数b,c的值;
(2)当x<1时,f(x)=-x3+x2,求导函数,确定函数的单调性,计算函数值,从而可得函数f(x)在区间[-1,1]上的最小值;
(3)设P(x1,f(x1)),因为PQ中点在y轴上,所以Q(-x1,f(-x1)),根据OP⊥OQ,可得
f(x1)
x1
f(−x1)
−x1
=-1,分类讨论,确定函数的解析式,利用
f(x1)
x1
f(−x1)
−x1
=-1,即可求得结论.

(1)当x<1时,f(x)=-x3+x2+bx+c,∴f′(x)=-3x2+2x+b
∵函数在点(-1,f(-1))处的切线的斜率是-5,∴f′(-1)=-5
∴-3-2+b=-5,∴b=0
∵f(0)=0,∴c=0
∴b=0,c=0
(2)当x<1时,f(x)=-x3+x2,∴f′(x)=-3x2+2x
令f′(x)=0有-3x2+2x=0,∴x=0或x=[2/3]
令f′(x)>0,可得0<x<[2/3];令f′(x)<0,∵-1≤x≤1,∴-1≤x<0或[2/3<x≤1
∴函数在-1,0,
2
3],1出取得最值
∵f(-1)=2,f(0)=0,f([2/3])=[4/27],f(1)=0
∴函数f(x)在区间[-1,1]上的最小值为0;
(3)设P(x1,f(x1)),因为PQ中点在y轴上,所以Q(-x1,f(-x1)),
∵OP⊥OQ,∴
f(x1)
x1•
f(−x1)
−x1=-1
①当x1=1时,f(x1)=0;当x1=-1时,f(-x1)=0,∴
f(x1)
x1•
f(−x1)
−x1≠-1;
②当-1<x1<1时,f(x1)=−x13+x12,f(-x1)=x13+x12,代入
f(x1)
x1•
f(−x1)
−x1=-1,可得(−x13+x12)(x13+x12)=x12,∴x14−x1

点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究曲线上某点切线方程.

考点点评: 本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性与最值,考查分类讨论的数学思想,考查学生分析解决问题的能力,正确分类,灵活运用导数是关键.

1年前

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