题目内容
9.已知函数f(x)=x3-x(1)求曲线y=f(x)在点M(1,0)处的切线方程;
(2)如果过点(1,b)可作曲线y=f(x)的三条切线,求实数b的取值范围.
分析 (1)求函数的导数,利用导数的几何意义进行求解,即可得到结论.
(2)先将过点A(1,b)可作曲线y=f(x)的三条切线转化为:方程2x3-3x2+b+1=0(*)有三个不同实数根,记g(x)=2x3-3x2+b+1,g'(x)=6x2-6x=6x(x-1),下面利用导数研究函数g(x)的零点,从而求得b的范围.
解答 解:(1)f′(x)=3x2-1则f′(1)=3-1=2,.
曲线y=f(x)在点M(1,0)处的切线方程为:y=2(x-1)=2x-2
(2)设切点为(x0,y0),
则切线的斜率k=3x02-1=$\frac{{y}_{0}-b}{{x}_{0}-1}$=$\frac{{{x}_{0}}^{3}-{x}_{0}-b}{{x}_{0}-1}$,
即2x03-3x02+b+1=0,由条件知该方程有三个实根,
∴方程2x3-3x2+b+1=0(*)有三个不同实数根,
记g(x)=2x3-3x2+b+1,g'(x)=6x2-6x=6x(x-1)
令g'(x)=0,x=0或1,
则x,g'(x),g(x)的变化情况如下表
| x | (-∞,0) | 0 | (0,1) | 1 | (1,+∞) |
| g'(x) | + | 0 | - | 0 | + |
| g(x) | 递增 | 极大 | 递减 | 极小 | 递增 |
由题意有,当且仅当$\left\{\begin{array}{l}{g(0)=b+1>0}\\{g(1)=b<0}\end{array}\right.$,解得-1<b<0时,
函数g(x)有三个不同零点,
此时过点A可作曲线y=f(x)的三条不同切线.
点评 本题主要考查函数单调性的应用、利用导数研究曲线上某点切线方程、不等式的解法等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想.属于中档题.
练习册系列答案
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| A. | (-∞,-2] | B. | (-∞,-2) | C. | (-2,+∞) | D. | (-∞,2) |
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| A. | 确定性关系 | B. | 相关关系 | C. | 函数关系 | D. | 无任何关系 |