设函数f(x)=1/3x^3-a/2x^2+bx+c,,其中a>0,曲线y=f(x)在点P(0,f(0))处的切线方程为y=1。
(1)设曲线y=f(x)在点(x1,f(x1))及(x2,f(x2))处的切线都过点(0,2)证明:当x1不等于x2时,f’(x1)不等于f’(x2)(2)若过点(0,2...
(1)设曲线y=f(x)在点(x1,f(x1))及(x2,f(x2))处的切线都过点(0,2)证明:当x1不等于x2时,f’(x1)不等于f’(x2)
(2)若过点(0,2)可做曲线y=f(x)的三条不同的切线,求a的取值范围
我知道网上有这题,但是看不懂,所以各位高手不要那个了--
求高手讲解下,越细越好,最好说下思路 展开
(2)若过点(0,2)可做曲线y=f(x)的三条不同的切线,求a的取值范围
我知道网上有这题,但是看不懂,所以各位高手不要那个了--
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1个回答
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可惜不能传照片,我等级不够,就写下吧,两个问号都在一个问号下求解,要是画图解释就很容易懂了,不管咋样你先看一下吧
f'(x)=x^2-aX+b
f(0)=c=1(解释一下:因为在点(0,c)处切线斜率是0,即是平行线,所以对应的纵坐标就是1)
f'(0)=b=0
所以 f(x)=1/3X^3-a/2X^2+1
f'(x)=X^2-aX
f(x1)=1/3X1^3-a/2X1^2+1
f(x2)=1/3X2^3-a/2X2^2+1
f'(x1)=X1^2-aX1
f'(x2)=X2^2-aX2
根据切线定义,切点导数是该点斜率
所以f'(x1)=(f(x1)-f(0))/(X1-0)
f'(x2)=(f(x2)-f(0))/(X2-0)
整理得:2/3X1^3-a/2X1^2+1=0 ①
2/3X2^3-a/2X2^2+1=0 ②
观察上面①②式,可以发现,X1,X2是方程2/3X^3-a/2X^2+1=0 的两个解(这个判断很关键,下
面都是围绕这个展开的)
所以再设一个函数为个g(x)=2/3X^3-a/2X^2+1
g'(x)=2X^2-aX=(2X-a)X,另g'(x)>0,且a>0,解得 X>a/2 或X<0 ,另g'(x)<0 的 0<X<a/2
同样根据切线定义,g(x)在区间(-&,0)是增函数,在(0,a/2)上是减函数,在(a/2,+&)为增函数
并且函数在X=0和X=a/2处有极值点,且X=0处为极大值,在X=a/2为极小值
又因为g(0)=1,所以在区间(-&,0)上一定与X轴有个交点,即一个根为X1<0
分析另一根的时候请看下面的分析
因为函数在X=0和X=a/2处有极值点,且X=0处为极大值,在X=a/2为极小值
此极小值在X轴上或者在X轴下方才能保证此方程至少有两个解。(因为之前说了次方程有两个根)
所以当方程有两个解得时候即g(a/2)=0(极小值与X轴相切),即a=2*3^1/3 此时 X2=a/2
所以 f'(x1)-f'(x2)=(X1-X2)(X1+X2-a)
因为 x1不等于x2,所以X1-X2不等于0,又因为X1<0,X2=a/2 所以将不等式相加得X1+X2<a/2 ③
将③不等式两边同时减去a得,X1+X2-a<-a/2<0不等于零
所以f'(x1)-f'(x2)不等于0
即f'(x1)与f'(x2)不相等
若所以当方程有三个解的时候(这种情况就是下一个问号的演变解释)
即g(a/2)<0得,-2*3^1/3<a<2*3^1/3,因为0<a,所以0<a<2*3^1/3(这个就是下一问的结果)
此时,0<X2<2/a,X3>2/a ,另外X1<0,跟据上边求不等式的方法可以求得X1+X2-a或者X1+X3-a或者X2+X3-a任何一个都不等于0,
因此即f'(x1)与f'(x2)不相等,到此求得的两种情况证明了第一个问。
f'(x)=x^2-aX+b
f(0)=c=1(解释一下:因为在点(0,c)处切线斜率是0,即是平行线,所以对应的纵坐标就是1)
f'(0)=b=0
所以 f(x)=1/3X^3-a/2X^2+1
f'(x)=X^2-aX
f(x1)=1/3X1^3-a/2X1^2+1
f(x2)=1/3X2^3-a/2X2^2+1
f'(x1)=X1^2-aX1
f'(x2)=X2^2-aX2
根据切线定义,切点导数是该点斜率
所以f'(x1)=(f(x1)-f(0))/(X1-0)
f'(x2)=(f(x2)-f(0))/(X2-0)
整理得:2/3X1^3-a/2X1^2+1=0 ①
2/3X2^3-a/2X2^2+1=0 ②
观察上面①②式,可以发现,X1,X2是方程2/3X^3-a/2X^2+1=0 的两个解(这个判断很关键,下
面都是围绕这个展开的)
所以再设一个函数为个g(x)=2/3X^3-a/2X^2+1
g'(x)=2X^2-aX=(2X-a)X,另g'(x)>0,且a>0,解得 X>a/2 或X<0 ,另g'(x)<0 的 0<X<a/2
同样根据切线定义,g(x)在区间(-&,0)是增函数,在(0,a/2)上是减函数,在(a/2,+&)为增函数
并且函数在X=0和X=a/2处有极值点,且X=0处为极大值,在X=a/2为极小值
又因为g(0)=1,所以在区间(-&,0)上一定与X轴有个交点,即一个根为X1<0
分析另一根的时候请看下面的分析
因为函数在X=0和X=a/2处有极值点,且X=0处为极大值,在X=a/2为极小值
此极小值在X轴上或者在X轴下方才能保证此方程至少有两个解。(因为之前说了次方程有两个根)
所以当方程有两个解得时候即g(a/2)=0(极小值与X轴相切),即a=2*3^1/3 此时 X2=a/2
所以 f'(x1)-f'(x2)=(X1-X2)(X1+X2-a)
因为 x1不等于x2,所以X1-X2不等于0,又因为X1<0,X2=a/2 所以将不等式相加得X1+X2<a/2 ③
将③不等式两边同时减去a得,X1+X2-a<-a/2<0不等于零
所以f'(x1)-f'(x2)不等于0
即f'(x1)与f'(x2)不相等
若所以当方程有三个解的时候(这种情况就是下一个问号的演变解释)
即g(a/2)<0得,-2*3^1/3<a<2*3^1/3,因为0<a,所以0<a<2*3^1/3(这个就是下一问的结果)
此时,0<X2<2/a,X3>2/a ,另外X1<0,跟据上边求不等式的方法可以求得X1+X2-a或者X1+X3-a或者X2+X3-a任何一个都不等于0,
因此即f'(x1)与f'(x2)不相等,到此求得的两种情况证明了第一个问。
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