题目内容

关于x的三次函数y=f(x)的两个极值点为P、Q,其中P为原点,Q在曲线y=1+
2x-x2
上,则曲线y=f(x)的切线斜率的最大值的最小值为
3
4
3
4
分析:可以设f(x)=ax3+bx2+cx+d,根据已知条件减少未知量,对其进行求导转化为求f′(x)最大值的表达式,可以利用三角代换,求出a,b关于θ的表达式,再进行代入求得其最小值;
解答:解:设f(x)=ax3+bx2+cx+d,依题意可得,f(0)=0且f′(0)=0,
∴c=d=0,故f(x)=ax3+bx2
∴f′(x)=3ax2+2bx,由y=1+
2x-x2
及点Q在上面,
可设Q(1+cosθ,1+sinθ),θ∈[0,π],由Q为一个极值点,
1+sinθ=a(1+cosθ)3+b(1+cosθ)2
0=3a(1+cosθ)2+2b(1+cosθ)

显然cosθ≠1,θ≠π,
∴1+cosθ=-
2b
3a

a=
-2(1+sinθ)
(1+cosθ)3
b=
3(1+sinθ)
(1+cosθ)2
,∵a<0,
∴f′(x)=3ax2+2bx存在最大值:f′(
b
3a
)=f(-
1+cosθ
2
)=
3
2
×
1+sinθ
1+cosθ

利用数形结合可求得:
3
2
×
1+sinθ
1+cosθ
=
3
2
×KOQ
求出直线OQ斜率的最小值即可:可知Q点在(2,1)处斜率最小:KOQ=
1
2

3
2
×KOQ=
3
4

曲线y=f(x)的切线斜率的最大值的最小值为
3
4

故答案为:
3
4
点评:此题考查了利用导数研究函数的最值问题,比较难想到的是利用三角代换求出函数f′(x)的最大值表达式,此题计算量比较大,考查了学生的计算能力;
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