(2013•镇江一模)已知a>0,函数f(x)=ax3-bx(x∈R)图象上相异两点A,B处的切线分别为l1,l2,且l

(2013•镇江一模)已知a>0,函数f(x)=ax3-bx(x∈R)图象上相异两点A,B处的切线分别为l1,l2,且l1∥l2
(1)判断函数f(x)的奇偶性;并判断A,B是否关于原点对称;
(2)若直线l1,l2都与AB垂直,求实数b的取值范围.
Just点点 1年前 已收到1个回答 举报

沦为天足人 幼苗

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解题思路:(1)先由函数的解析式求出函数的定义域,要判断出其定义关于原点对称,进而由函数的解析式,判断出f(-x)=-f(x),最后由函数奇偶性的定义,得到结论;再设A(x1,y1),B(x2,y2)且x1≠x2,利用导数的几何意义得出x1=-x2从而得到A,B关于原点对称.
(2)由(1)知A(x1,y1),B(-x1,-y1),利用斜率公式及导数的几何意义结合直线l1,l2都与AB垂直,得到方程3t2-4bt+b2+1=0有非负实根,利用根的判别式即可求出实数b的取值范围.

(1)∵f(-x)=a(-x)3-b(-x)=-(ax3-bx)=-f(x),…(2分)
∴f(x)为奇函数.…(3分)
设A(x1,y1),B(x2,y2)且x1≠x2,又f'(x)=3ax2-b,…(5分)
∵f(x)在两个相异点A,B处的切线分别为l1,l2,且l1∥l2
∴k1=f′(x1)=3ax12−b=k2=f′(x2)=3ax22−b(a>0),
∴x12=x22,又x1≠x2,∴x1=-x2,…(6分)  
又∵f(x)为奇函数,
∴点A,B关于原点对称.…(7分)
(2)由(1)知A(x1,y1),B(-x1,-y1),
∴kAB=
y1
x1=ax12−b,…(8分)
又f(x)在A处的切线的斜率k=f′(x1)=3ax12−b,
∵直线l1,l2都与AB垂直,
∴kAB•k=−1,(ax12−b)•(3ax12−b)=−1,…(9分)
令t=ax12≥0,即方程3t2-4bt+b2+1=0有非负实根,…(10分)
∴△≥0⇒b2≥3,又t1t2=
b2+1
3>0,
∴[4b/3>0⇒b>0.
综上b≥
3].…(14分)

点评:
本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;函数的零点与方程根的关系.

考点点评: 本题考查函数性质和导数的运算与应用、一元二次方程根的分布;考查换元法考查推理论证能力.

1年前

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