(2011•济南二模)已知函数f(x)=mx3+2nx2-12x的减区间是(-2,2).

(2011•济南二模)已知函数f(x)=mx3+2nx2-12x的减区间是(-2,2).
(1)试求m、n的值;
(2)求过点A(1,-11)且与曲线y=f(x)相切的切线方程;
(3)过点A(1,t)是否存在与曲线y=f(x)相切的3条切线,若存在求实数t的取值范围;若不存在,请说明理由.
rechard0331 1年前 已收到1个回答 举报

25540512 幼苗

共回答了14个问题采纳率:85.7% 举报

解题思路:(1)函数f(x)单调减区间即为f'(x)<0的解集,利用根与系数的关系求出m与n的值即可;
(2)当A为切点时,利用导数的几何意义求出x=1处的切线的斜率,利用点斜式求出切线方程,化成一般式即可,当A不为切点时,设切点为P(x0,f(x0)),这时切线的斜率是k=f'(x0),将点A(1,-11)代入得到关于x0的方程,即可求出切点坐标,最后求出切线方程;
(3)存在满足条件的三条切线.设点P(x0,f(x0))是曲线f(x)=x3-12x的切点,写出在P点处的切线的方程为y-f(x0)=f'(x0)(x-x0)将点A(1,t)代入,将t分离出来,根据有三条切线,所以方程应有3个实根,设g(x)=2x3-3x2+t+12,只要使曲线有3个零点即可.建立不等关系解之即可.

(1)由题意知:f'(x)=3mx2+4nx-12<0的解集为(-2,2),
所以,-2和2为方程3mx2+4nx-12=0的根,(2分)
由韦达定理知0=−
4n
3m,−4=
−12
3m,即m=1,n=0.(4分)
(2)∵f(x)=x3-12x,∴f'(x)=3x2-12,∵f(1)=13-12•1=-11
当A为切点时,切线的斜率k=f'(1)=3-12=-9,
∴切线为y+11=-9(x-1),即9x+y+2=0;(6分)
当A不为切点时,设切点为P(x0,f(x0)),这时切线的斜率是k=f'(x0)=3x02-12,
切线方程为y-f(x0)=f'(x0)(x-x0),即y=3(x02-4)x-2x03
因为过点A(1,-11),-11=3(x02-4)-2x03,∴2x03-3x02+1=0,(x0-1)2(2x0+1)=0,
∴x0=1或x0=−
1
2,而x0=1为A点,即另一个切点为P(−
1
2,
47
8),
∴k=f′(−
1
2)=3×
1
4−12=−
45
4,
切线方程为y+11=−
45
4(x−1),即45x+4y-1=0(8分)
所以,过点A(1,-11)的切线为9x+y+2=0或45x+4y-1=0.(9分)
(3)存在满足条件的三条切线.(10分)
设点P(x0,f(x0))是过点A的直线与曲线f(x)=x3-12x的切点,
则在P点处的切线的方程为y-f(x0)=f'(x0)(x-x0)即y=3(x02-4)x-2x03
因为其过点A(1,t),所以,t=3(x02-4)-2x03=-2x03+3x02-12,
由于有三条切线,所以方程应有3个实根,(11分)
设g(x)=2x3-3x2+t+12,只要使曲线有3个零点即可.
设g'(x)=6x2-6x=0,∴x=0或x=1分别为g(x)的极值点,
当x∈(-∞,0)和(1,+∞)时g'(x)>0,g(x)在(-∞,0)和(1,+∞)上单增,
当x∈(0,1)时g'(x)<0,g(x)在(0,1)上单减,
所以,x=0为极大值点,x=1为极小值点.
所以要使曲线与x轴有3个交点,当且仅当

g(0)>0
g(1)<0即

t+12>0
t+11<0,
解得-12<t<-11.(

点评:
本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本小题主要考查函数单调性的应用、利用导数研究曲线上某点切线方程、利用导数研究函数的单调性等基础知识,考查运算求解能力、转化思想.属于中档题.

1年前

9
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 18 q. 0.355 s. - webmaster@yulucn.com