對于三次函數(shù)f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0),定義:設(shè)f′′(x)是函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)函數(shù)y=f′(x)的導(dǎo)數(shù),若f′′(x)=0有實數(shù)解x0,則稱點(x0,f(x0))為函數(shù)y=f(x)的“拐點”.現(xiàn)已知f(x)=x3-3x2+2x-2,請解答下列問題:
(Ⅰ)求函數(shù)f(x)的“拐點”A的坐標(biāo);
(Ⅱ)求證f(x)的圖象關(guān)于“拐點”A 對稱;并寫出對于任意的三次函數(shù)都成立的有關(guān)“拐點”的一個結(jié)論(此結(jié)論不要求證明);
(Ⅲ)若另一個三次函數(shù)G(x)的“拐點”為B(0,1),且一次項系數(shù)為0,當(dāng)x1>0,x2>0(x1≠x2)時,試比較
G(x1)+G(x2)
2
G(
x1+x2
2
)
的大。
分析:(1)先求f′(x)得解析式,再求f″(x),由f″(x)=0 求得拐點的橫坐標(biāo),代入函數(shù)解析式求拐點的坐標(biāo).
解答:解:(1)f′(x)=3x2-6x+2…(1分)f″(x)=6x-6令f″(x)=6x-6=0得x=1…(2分)f(1)=13-3+2-2=-2∴拐點A(1,-2)…(3分)
(2)設(shè)P(x0,y0)是y=f(x)圖象上任意一點,則y0=x03-3x02+2x0-2,因為P(x0,y0)關(guān)于A(1,-2)的對稱點為P'(2-x0,-4-y0),
把P'代入y=f(x)得左邊=-4-y0=-x03+3x02-2x0-2
右邊=(2-x03-3(2-x02+2(2-x0)-2=-x03+3x02-2x0-2∴右邊=右邊∴P′(2-x0,-4-y0)在y=f(x)圖象上∴y=f(x)關(guān)于A對稱        …(7分)
結(jié)論:①任何三次函數(shù)的拐點,都是它的對稱中心
②任何三次函數(shù)都有“拐點”
③任何三次函數(shù)都有“對稱中心”(寫出其中之一)…(9分)
(3)設(shè)G(x)=ax3+bx2+d,則G(0)=d=1…(10分)∴G(x)=ax3+bx2+1,G'(x)=3ax2+2bx,G''(x)=6ax+2bG''(0)=2b=0,b=0,∴G(x)=ax3+1=0…(11分)
法一:
G(x1)+G(x2)
2
-G(
x1+x2
2
)
=
a
2
x
3
1
+
a
2
x
3
2
-a(
x1+x2
2
)3
=a[
1
2
x
3
1
+
1
2
x
3
2
-(
x1+x2
2
)3]
=
a
2
[
x
3
1
+
x
3
2
-
x
3
1
+
x
3
2
+3
x
2
1
x2+3x1
x
2
2
4
]
=
a
8
(3
x
3
1
+3
x
3
2
-3
x
2
1
x2-3x1
x
2
2
)
=
a
8
[3
x
2
1
(x1-x2)-3
x
2
2
(x1-x2)]
=
3a
8
(x1-x2)2(x1+x2)
…(13分)
當(dāng)a>0時,
G(x1)+G(x2)
2
>G(
x1+x2
2
)

當(dāng)a<0時,
G(x1)+G(x2)
2
<G(
x1+x2
2
)
…(14分)
法二:G′′(x)=3ax,當(dāng)a>0時,且x>0時,G′′(x)>0,∴G(x)在(0,+∞)為凹函數(shù),∴
G(x1)+G(x2)
2
>G(
x1+x2
2
)
…(13分)
當(dāng)a<0時,G′′(x)<0,∴G(x)在(0,+∞)為凸函數(shù)∴
G(x1)+G(x2)
2
<G(
x1+x2
2
)
…(14分)
點評:本題考查一階導(dǎo)數(shù)、二階導(dǎo)數(shù)的求法,函數(shù)的拐點的定義以及函數(shù)圖象關(guān)于某點對稱的條件.屬于中檔題.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

對于三次函數(shù)f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0).
定義:(1)設(shè)f″(x)是函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)數(shù)y=f′(x)的導(dǎo)數(shù),若方程f″(x)=0有實數(shù)解x0,則稱點(x0,f(x0))為函數(shù)y=f(x)的“拐點”;
定義:(2)設(shè)x0為常數(shù),若定義在R上的函數(shù)y=f(x)對于定義域內(nèi)的一切實數(shù)x,都有f(x0+x)+f(x0-x)=2f(x0)成立,則函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于點(x0,f(x0))對稱.
己知f(x)=x3-3x2+2x+2,請回答下列問題:
(1)求函數(shù)f(x)的“拐點”A的坐標(biāo)
 
;
(2)檢驗函數(shù)f(x)的圖象是否關(guān)于“拐點”A對稱,對于任意的三次函數(shù)寫出一個有關(guān)“拐點”的結(jié)論
 

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(2013•昌平區(qū)二模)對于三次函數(shù)f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0),給出定義:設(shè)f′(x)是函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)數(shù),f″(x)是函數(shù)f′(x)的導(dǎo)數(shù),若方程f″(x)=0有實數(shù)解x0,則稱(x0,f(x0))為函數(shù)y=f(x)的“拐點”.某同學(xué)經(jīng)過探究發(fā)現(xiàn):任何一個三次函數(shù)都有“拐點”;任何一個三次函數(shù)都有對稱中心,且“拐點”就是對稱中心.給定函數(shù)f(x)=
1
3
x3-
1
2
x2+3x-
5
12
,請你根據(jù)上面探究結(jié)果,解答以下問題
(1)函數(shù)f(x)=
1
3
x3-
1
2
x2+3x-
5
12
的對稱中心為
1
2
,1)
1
2
,1)
;
(2)計算f(
1
2013
)+f(
2
2013
)+f(
3
2013
)
+…+f(
2012
2013
)=
2012
2012

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(2013•房山區(qū)二模)對于三次函數(shù)f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0),給出定義:設(shè)f′(x)是函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)數(shù),f″(x)是f′(x)的導(dǎo)數(shù),若方程f″(x)=0有實數(shù)解x0,則稱點(x0,f(x0))為函數(shù)y=f(x)的“拐點”.某同學(xué)經(jīng)過探究發(fā)現(xiàn):任何一個三次函數(shù)都有“拐點”;任何一個三次函數(shù)都有對稱中心,且拐點就是對稱中心.若f(x)=
1
3
x3-
1
2
x2+
1
6
x+1
,則該函數(shù)的對稱中心為
(
1
2
,1)
(
1
2
,1)
,計算f(
1
2013
)+f(
2
2013
)+f(
3
2013
)+…+f(
2012
2013
)
=
2012
2012

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

對于三次函數(shù)f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0),定義:設(shè)f''(x)是函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)數(shù)f′(x)的導(dǎo)數(shù),若方程f''(x)=0有實數(shù)解x0,則稱點(x0,f(x0))為函數(shù)y=f(x)的“拐點”.有同學(xué)發(fā)現(xiàn)“任何一個三次函數(shù)都有‘拐點’;任何一個三次函數(shù)都有對稱中心”,且‘拐點’就是對稱中心.請你將這一發(fā)現(xiàn)作為條件.
(1).函數(shù)f(x)=x3-3x2+3x的對稱中心為
(1,2)
(1,2)

(2).若函數(shù)g(x)=
1
3
x3-
1
2
x2+3x-
5
12
+
1
x-
1
2
,則g(
1
2013
)+g(
2
2013
)+g(
3
2013
)+…+g(
2012
2013
)
=
2012
2012

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(2013•安慶三模)對于三次函數(shù)f(x)-ax3+bx2+cx+d(a≠0),給出定義:設(shè)ft(x)是函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)數(shù),ftt(x)是函數(shù)ft的導(dǎo)數(shù),若方程ftt(x)=0有實數(shù)解x0,則稱點(x0,f(x0))為函數(shù)y=f(x)的“拐點”.某同學(xué)經(jīng)過探究發(fā)現(xiàn):任何一個一元三次函數(shù)都有“拐點”;且該“拐點”也為該函數(shù)的對稱中心.若f(x)=x3-
3
2
x2+
1
2
x+1,則f(
1
2014
)+f(
2
2014
)+…+f(
2013
2014
)=( 。

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