题目内容
已知f(x)=x3+3x2-3mx+4有极大值5.
(1)求m;
(2)求过原点切线方程.
(1)求m;
(2)求过原点切线方程.
考点:利用导数研究函数的极值,利用导数研究曲线上某点切线方程
专题:综合题,导数的综合应用
分析:(1)求导数,分类讨论,确定导数的变化情况,利用f(x)=x3+3x2-3mx+4有极大值5,求m;
(2)曲线过点(x1,x13-3x12-3mx1+4)的切线斜率为3(x12-2x1-m),切线方程为:y=3(x12-2x1-m)(x-x1)+x13-3x12-3mx1+4,切线过原点(0,0),可得切线方程得y=-3mx,即可求过原点切线方程.
(2)曲线过点(x1,x13-3x12-3mx1+4)的切线斜率为3(x12-2x1-m),切线方程为:y=3(x12-2x1-m)(x-x1)+x13-3x12-3mx1+4,切线过原点(0,0),可得切线方程得y=-3mx,即可求过原点切线方程.
解答:
解:(1)∵f(x)=x3-3x2-3mx+4,∴f′(x)=3x2-6x-3m.
令3x2-6x-3m=0,则△=36(m+1).
①当△≤0时,函数f(x)无极值.
②当△>0,即m>-1时,f′(x)=0有相异两实根,设两根为α,β(α<β),
f′(x)=3(x-α)(x-β),其中α=1-
,β=1+
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下:
∴x=1-
时,f(x)取极大值,并且f(1-
)=2(m+1)
-3m+2
由2(m+1)
=3(m+1),∴4(m+1)=9,∴m=
∴当m=
时,y=f(x)取得极大值5.
(2)曲线过点(x1,x13-3x12-3mx1+4)的切线斜率为3(x12-2x1-m),
切线方程为:y=3(x12-2x1-m)(x-x1)+x13-3x12-3mx1+4,切线过原点(0,0),
所以-3x1(x12-2x1-m)+x21-3mx1+4=0,3x13+x1+2>0,
∴x1=2,代入切线方程得y=-3mx.
对于m=
的那条曲线,切线为y=-
x
令3x2-6x-3m=0,则△=36(m+1).
①当△≤0时,函数f(x)无极值.
②当△>0,即m>-1时,f′(x)=0有相异两实根,设两根为α,β(α<β),
f′(x)=3(x-α)(x-β),其中α=1-
| m+1 |
| m+1 |
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下:
| X | (-∞,α) | α | (α,β) | β | (β,+β) |
| f′(x) | + | 0 | - | 0 | + |
| f(x) | ? | 极大 | ? | 极小 | ? |
| m+1 |
| m+1 |
| m+1 |
由2(m+1)
| m+1 |
| 5 |
| 4 |
∴当m=
| 5 |
| 4 |
(2)曲线过点(x1,x13-3x12-3mx1+4)的切线斜率为3(x12-2x1-m),
切线方程为:y=3(x12-2x1-m)(x-x1)+x13-3x12-3mx1+4,切线过原点(0,0),
所以-3x1(x12-2x1-m)+x21-3mx1+4=0,3x13+x1+2>0,
∴x1=2,代入切线方程得y=-3mx.
对于m=
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| 4 |
点评:本题考查利用导数研究函数的极值,考查切线方程,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
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