已知二次函数y=g(x)的图象经过点O(0,0)、A(m,0)与点P(m+1,m+1),设函数f(x)=(x-n)g(x)
已知二次函数y=g(x)的图象经过点O(0,0)、A(m,0)与点P(m+1,m+1),设函数f(x)=(x-n)g(x)在x=a和x=b处取到极值,其中m>n>0,b<...
已知二次函数y=g(x)的图象经过点O(0,0)、A(m,0)与点P(m+1,m+1),设函数f(x)=(x-n)g(x)在x=a和x=b处取到极值,其中m>n>0,b<a.(1)求g(x)的二次项系数k的值;(2)比较a,b,m,n的大小(要求按从小到大排列);(3)若m+n≤2,且过原点存在两条互相垂直的直线与曲线y=f(x)均相切,求y=f(x).
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(1)由题意可设g(x)=kx(x-m),k≠0,
又函数图象经过点P(m+1,m+1),则m+1=k(m+1)(m+1-m),得k=1.…(2分)
(2)由(1)可得y=g(x)=x(x-m)=x2-mx.
所以f(x)=(x-n)g(x)=x(x-m)(x-n)=x3-(m+n)x2+mnx,
f′(x)=3x2-2(m+n)x+mn,…(4分)
函数f(x)在x=a和x=b处取到极值,
故f′(a)=0,f′(b)=0,…(5分)
∵m>n>0,
∴f′(m)=3m2-2(m+n)m+mn=m2-mn=m(m-n)>0…(7分)
f′(n)=3n2-2(m+n)n+mn=n2-mn=n(n-m)<0
又b<a,故b<n<a<m. …(8分)
(3)设切点Q(x0,y0),则切线的斜率k=f/(x0)=3x02?2(m+n)x0+mn
又y0=x03?(m+n)x02+mnx0,所以切线的方程是y?x03+(m+n)x02?mnx0=[3x02?2(m+n)x0+mn](x?x0)…(9分)
又切线过原点,故?x03+(m+n)x02?mnx0=?3x03+2(m+n)x02?mnx0
所以2x03?(m+n)x02=0,解得x0=0,或x0=
. …(10分)
两条切线的斜率为k1=f/(0)=mn,k2=f/(
),
由m+n≤2
,得(m+n)2≤8,
∴?
(m+n)2≥?2,
∴k2=f/(
)=
?2(m+n)×
又函数图象经过点P(m+1,m+1),则m+1=k(m+1)(m+1-m),得k=1.…(2分)
(2)由(1)可得y=g(x)=x(x-m)=x2-mx.
所以f(x)=(x-n)g(x)=x(x-m)(x-n)=x3-(m+n)x2+mnx,
f′(x)=3x2-2(m+n)x+mn,…(4分)
函数f(x)在x=a和x=b处取到极值,
故f′(a)=0,f′(b)=0,…(5分)
∵m>n>0,
∴f′(m)=3m2-2(m+n)m+mn=m2-mn=m(m-n)>0…(7分)
f′(n)=3n2-2(m+n)n+mn=n2-mn=n(n-m)<0
又b<a,故b<n<a<m. …(8分)
(3)设切点Q(x0,y0),则切线的斜率k=f/(x0)=3x02?2(m+n)x0+mn
又y0=x03?(m+n)x02+mnx0,所以切线的方程是y?x03+(m+n)x02?mnx0=[3x02?2(m+n)x0+mn](x?x0)…(9分)
又切线过原点,故?x03+(m+n)x02?mnx0=?3x03+2(m+n)x02?mnx0
所以2x03?(m+n)x02=0,解得x0=0,或x0=
m+n |
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两条切线的斜率为k1=f/(0)=mn,k2=f/(
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由m+n≤2
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∴k2=f/(
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