在R上定義運(yùn)算:(b、c∈R是常數(shù)),已知f1(x)=x2-2c,f2(x)=x-2b,f(x)=f1(x)f2(x).
①如果函數(shù)f(x)在x=1處有極值,試確定b、c的值;
②求曲線y=f(x)上斜率為c的切線與該曲線的公共點(diǎn);
③記g(x)=|f′(x)|(-1≤x≤1)的最大值為M,若M≥k對(duì)任意的b、c恒成立,試求k的取值范圍.(參考公式:x3-3bx2+4b3=(x+b)(x-2b)2
【答案】分析:①由題意得到f(x)的解析式,求出f′(x)因?yàn)樵趚=1處有極值得到f(1)=-,f′(1)=0求出b、c即可;(2)因?yàn)榍芯的斜率為c,則解出f′(t)=c時(shí)t的值得到切點(diǎn)坐標(biāo),寫出切線方程與曲線解析式聯(lián)立求出公共點(diǎn)可知公共點(diǎn)的個(gè)數(shù);(3)根據(jù)題意得到g(x)的解析式,利用已知求出g(x)的最大值M,利用M≥k列出不等式求出k的取值范圍即可.
解答:解:①依題意,


,
′(x)=-x2+2x-1=-(x-1)2≤0f(x)在R上單調(diào)遞減,
在x=1處無(wú)極值;若,
f′(x)=-x2-2x+3=-(x-1)(x+3),直接討論知,
f(x)在x=1處有極大值,所以為所求.
②解f′(t)=c得t=0或t=2b,切點(diǎn)分別為(0,bc)、
相應(yīng)的切線為y=cx+bc或

得x=0或x=3b;

即x3-3bx2+4b3=0
得x=-b或x=2b.
綜合可知,b=0時(shí),斜率為c的切線只有一條,與曲線的公共點(diǎn)只有(0,0),b≠0時(shí),
斜率為c的切線有兩條,與曲線的公共點(diǎn)分別為(0,bc)、(3b,4bc)和
、
③g(x)=|-(x-b)2+b2+c|.若|b|>1,則f′(x)在[-1,1]是單調(diào)函數(shù),
M=max{|f′(-1)|,|f′(1)|}={|-1+2b+c|,|-1-2b+c|},
因?yàn)閒′(1)與f′(-1)之差的絕對(duì)值|f′(1)-f′(-1)|=|4b|>4,所以M>2.
若|b|≤1,f′(x)在x=b∈[-1,1]取極值,
則M=max{|f′(-1)|,|f′(1)|,|f′(b)|},f′(b)-f′(±1)=(b?1)2
若-1≤b<0,f′(1)≤f′(-1)≤f′(b
;
若0≤b≤1,f′(-1)≤f′(1)≤f′(b),
M=max{|f′(-1)|,|f′(b)|}=
當(dāng)b=0,時(shí),在[-1,1]上的最大值
所以,k的取值范圍是
點(diǎn)評(píng):考查學(xué)生利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)極值的能力,會(huì)利用導(dǎo)數(shù)求曲線上某一點(diǎn)的切線方程的能力.
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