题目内容
已知函数(Ⅰ)求实数a、b的值;
(Ⅱ)设
(i)求实数m的最大值;
(ii)当m取最大值时,求曲线y=g(x)的对称中心.
【答案】分析:(Ⅰ)先把x=0代入切线方程,求出的y值为切点的纵坐标,确定出切点坐标,把切点坐标代入f(x)中即可求出b的值,然后求出f(x)的导函数,把x=0代入导函数中,令求出的导函数值等于切线方程的斜率3,即可求出a的值;
(Ⅱ)(i)由g(x)=
,得
,由g(x)是[2,+∞)上的增函数,知
在[2,+∞)上恒成立,由此能求出m的最大值.
(ii)由(i)得g(x)=
,其图象关于点Q(1,
)成中心对称.
解答:解:(Ⅰ)把x=0代入y=3x-2中,得:y=-2,
则切点坐标为(0,-2),
把(0,-2)代入f(x)中,得:b=-2,
求导得:f′(x)=x2-2x+a,把x=0代入得:f′(0)=a,
又切线方程的斜率k=3,则a=3.
故a=3,b=-2.
(Ⅱ)(i)由g(x)=
,
得
,
∵g(x)是[2,+∞)上的增函数,
∴g′(x)≥0在[2,+∞)上恒成立,
即
在[2,+∞)上恒成立,
设(x-1)2=t,
∵x∈[2,+∞),∴t∈[1,+∞),
即不等式t+2-
≥0在[1,+∞)上恒成立,
当m≤0时,设y=t+2-
,t∈[1,+∞)在[1,+∞)上恒成立,
当m>0时,设y=t+2-
,t∈[1,+∞),
∵
,∴y=t+2-
在[1,+∞)上单调递增,
∴ymin=3-m.
∵ymin≥0,∴3-m≥0,∴m≤3,
∵m>0,∴0<m≤3,
综上,m的最大值是3.
(ii)由(i)得,当m取最大值3时,
g(x)=
,
其图象关于点Q(1,
)成中心对称.
证明如下:
∵g(x)=
,
∴g(2-x)=
,
∴m取最大值时,曲线y=g(x)的对称中心为Q(1,
).
点评:本题考查函数、导数等基础知识,考查推理论证能力、抽象概括能力、运算求解能力,考查数学与方程思想、数形结合思想、化归与转化思想、分类与整合思想,研究曲线上某点切线方程的斜率,以及一元二次不等式的解法.要求学生掌握求导法则,采用转化的思想求不等式的解集
(Ⅱ)(i)由g(x)=
(ii)由(i)得g(x)=
解答:解:(Ⅰ)把x=0代入y=3x-2中,得:y=-2,
则切点坐标为(0,-2),
把(0,-2)代入f(x)中,得:b=-2,
求导得:f′(x)=x2-2x+a,把x=0代入得:f′(0)=a,
又切线方程的斜率k=3,则a=3.
故a=3,b=-2.
(Ⅱ)(i)由g(x)=
得
∵g(x)是[2,+∞)上的增函数,
∴g′(x)≥0在[2,+∞)上恒成立,
即
设(x-1)2=t,
∵x∈[2,+∞),∴t∈[1,+∞),
即不等式t+2-
当m≤0时,设y=t+2-
当m>0时,设y=t+2-
∵
∴ymin=3-m.
∵ymin≥0,∴3-m≥0,∴m≤3,
∵m>0,∴0<m≤3,
综上,m的最大值是3.
(ii)由(i)得,当m取最大值3时,
g(x)=
其图象关于点Q(1,
证明如下:
∵g(x)=
∴g(2-x)=
∴m取最大值时,曲线y=g(x)的对称中心为Q(1,
点评:本题考查函数、导数等基础知识,考查推理论证能力、抽象概括能力、运算求解能力,考查数学与方程思想、数形结合思想、化归与转化思想、分类与整合思想,研究曲线上某点切线方程的斜率,以及一元二次不等式的解法.要求学生掌握求导法则,采用转化的思想求不等式的解集
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