(2014•天津二模)已知定义在R上的奇函数f(x)=ax2+bx2+cx+d(a≠0)满足以下条件:

(2014•天津二模)已知定义在R上的奇函数f(x)=ax2+bx2+cx+d(a≠0)满足以下条件:
①在x=1时有极值;
②曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线与直线x-3y+2=0垂直.
(Ⅰ)求函数y=f(x)的解析式;
(Ⅱ)设直线l1:y=kx与函数f(x)的图象有三个不同的交点A,B,C,且|AB|=|BC|=5,求直线l的斜率k的值;
(Ⅲ)设g(x)=6lnx-m,若存在x∈[[1/e],e],使g(x)<f(x),求实数m的取值范围.
无名005526 1年前 已收到1个回答 举报

蓝雅雪 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)函数f(x)是定义在实数集上的奇函数,由f(0)=0,f(-1)=-f(1)求得b,d的值,再由x=1时f(x)有极值得f′(1)=0,f(x)在x=0处的切线与直线x-3y+2=0垂直得f′(0)=-3,联立方程组求得a,c的值,则函数f(x)的解析式可求;
(Ⅱ)奇函数f(x)的图象关于(0,0)中心对称,由|AB|=|BC|知B点为坐标原点,联立y=kx与f(x)=0
求得A点坐标,由|AB|=5列式求得k值;
(Ⅲ)把f(x),g(x)的解析式式代入g(x)<f(x),进一步转化为m>6lnx-3x2+3,引入辅助函数
h(x)=6lnx−3x2+3,x∈[
1
e
,e]
,利用导数求其最小值,则m大于其最小值.

(Ⅰ)∵f(x)=ax3+bx2+cx+d是定义在R上的奇函数,
∴f(0)=d=0.
即f(x)=ax3+bx2+cx,
由f(-1)=-f(1),得:
-a+b-c=-a-b-c,得b=0,
∴f(x)=ax3+cx,
则f′(x)=3ax2+c.
∵f(x)在x=1时有极值,
∴f′(1)=3a+c=0 ①
又f(x)在x=0处的切线与直线x-3y+2=0垂直,
∴f′(0)=c=-3.
把a=-3代入①得a=1,
即f(x)=x3-3x;
(Ⅱ)原点(O,O)是三次曲线f(x)的对称中心,
由题设|AB|=|BC|=5可知,点B就是(O,O),
将y=kx与y=x3-3x联立得x(x2-3-k)=0,
解得x=0和x=±
k+3.
不妨设A(
k+3,k
k+3),
由|AB|=5可得(k+3)(1+k2)=25,
解得k=2;
(Ⅲ)若存在x∈[
1
e,e],使6lnx-m<3x2-3,
即存在x∈[
1
e,e],使m>6lnx-3x2+3,
设h(x)=6lnx−3x2+3,x∈[
1
e,e],
则h′(x)=
6
x−6x=
6−6x2
x.
令h′(x)=0,
∵x∈[
1
e,e],
∴x=1.
当x∈[1,e]时,h′(x)≤0,
∴h(x)在[1,e]上为减函数;
当x∈[
1
e,1]时,h′(x)≥0,
∴h(x)在[[1/e],1]上为增函数.
又h(
1
e)=−3−
3
e2,h(e)=9-3e2,h(
1
e)>h(e),
∴h(x)最小值为9-3e2
∴实数m的范围是m>9-3e2

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: 本题考查了利用导数研究曲线上某点处的切线方程,考查了函数奇偶性的性质,训练了利用导数求函数的最值,体现了数学转化思想方法,正确理解题意并进行合理转化是解答(Ⅲ)的关键,是压轴题.

1年前

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