题目内容
. (本小题满分12分)
已知定义在R上的函数
的图像关于原点对称,且x=1
时,f(x)取极小值
.
(Ⅰ)求f(x)的解析式;
(Ⅱ)当x∈[-1,1]时,图像上是否存在两点,使得在此两点处的切线互相垂直?证明你的结
论.
解:(Ⅰ) 因为函数
的图像关于原点对称,
所以
对任意
恒成立,
即
对任意
恒成立,
所以
恒成立,故
,…………………3分
故
,
又
时,
取极小值
,所以
,且
,
所以
………………①
……………………②
解得:
,
;
所以
,(
)…………………………………………………6分
(Ⅱ)当
时,图像上不存在两点使得过此两点处的切线互相垂直.
证明如下:(方法1,用反证法)
假设在
的图像上存在两点
,
,使得在此两点处的切线互相垂直,由(Ⅰ) 可知
,且在
两点处的切线斜率均存在.
由假设
则有
,…………………………8分
从而
,
另一方面,
,所以
,所以
,
与前式显然矛盾.所以,
当
时,图像上不存在两点使得在此两点处的切线互相垂直.………………12分
(方法2)
设
,
为
的图像上两点,由(Ⅰ) 可知
,
且在点
和点
处的两条切线的斜率均存在.
不妨设在点
处的切线斜率为
,在点
处的切线斜率为
,
则
,
;………………8分
所以
,
由题意,
,
所以
,即![]()
综上所述,当
时,图像上不存在两点使得在此两点处的切线互相垂直. ……12分
解析:
略
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