题目内容
已知函数f(x)=ax3-2bx2+3cx(a,b,c∈R)的图象关于原点对称,且当x=1时,f(x)取极小值-
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(1)求a,b,c的值;
(2)当x∈[-1,1]时,图象上是否存在两点,使得在这两点处的切线互相垂直?证明你的结论.
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(1)求a,b,c的值;
(2)当x∈[-1,1]时,图象上是否存在两点,使得在这两点处的切线互相垂直?证明你的结论.
分析:(1)由函数是奇函数可求得b=0,然后求出函数f(x)的导函数,再由x=1时,f(x)取极小值-
列关于a,c的方程组求解a,c的值;
(2)把a,b,c代入函数解析式,求出函数的导函数,分析可知在[-1,1]上不存在两个x的值,使得f′(x1)f′(x2)=-1.
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(2)把a,b,c代入函数解析式,求出函数的导函数,分析可知在[-1,1]上不存在两个x的值,使得f′(x1)f′(x2)=-1.
解答:解:(1)由函数f(x)=ax3-2bx2+3cx(a,b,c∈R)的图象关于原点对称,可知函数f(x)为定义域上的奇函数,
所以b=0,则f(x)=ax3+3cx,f′(x)=3ax2+3c.
又当x=1时,f(x)取极小值-
,
所以
,解得a=
,c=-
.
所以a=
,b=0,c=-
;
(2)由(1)得f(x)=
x3-xf′(x)=x2-1
设x1,x2∈[-1,1]
若存在两点x1,x2,使得在这两点处的切线互相垂直,则f′(x1)f′(x2)=-1
即(x1x2)2-(x12+x22)+2=0.
因为x1,x2∈[-1,1],所以(x1x2)2-(x12+x22)+2>0.
所以不存在两点的切线互相垂直.
所以b=0,则f(x)=ax3+3cx,f′(x)=3ax2+3c.
又当x=1时,f(x)取极小值-
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所以
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所以a=
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(2)由(1)得f(x)=
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设x1,x2∈[-1,1]
若存在两点x1,x2,使得在这两点处的切线互相垂直,则f′(x1)f′(x2)=-1
即(x1x2)2-(x12+x22)+2=0.
因为x1,x2∈[-1,1],所以(x1x2)2-(x12+x22)+2>0.
所以不存在两点的切线互相垂直.
点评:本题考查了奇函数的对称性,考查了函数在某点处取得极值的条件,训练了函数在某点出的切线方程与在该点处导数的关系,考查了逆向思维方法,是中档题.
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