题目内容
已知三次函数f(x)=x3-3x2-9x+a的图象为曲线C,则下列说法中正确的是 .
①f(x)在区间(-1,+∞)上递增;
②若f(x)至少有两个零点,则a的取值范围为[-5,27];
③对任意x1,x2∈[-1,3],都有|f(x1)-f(x2)|≤32;
④曲线C的对称中心为(1,f(1));
⑤曲线C上不存在点M,使得C在点M处的切线与C恰有一个公共点.
①f(x)在区间(-1,+∞)上递增;
②若f(x)至少有两个零点,则a的取值范围为[-5,27];
③对任意x1,x2∈[-1,3],都有|f(x1)-f(x2)|≤32;
④曲线C的对称中心为(1,f(1));
⑤曲线C上不存在点M,使得C在点M处的切线与C恰有一个公共点.
考点:命题的真假判断与应用
专题:导数的综合应用
分析:①,f′(x)=3x2-6x-9=3(x-3)(x+1),当x≤-1或x≥3时,f′(x)≥0,f(x)在(-∞,-1],[3,+∞)上单调递增,可判断①;
②,若f(x)至少有两个零点,则
,可求得a的取值范围,可判断②;
③,依题意,知|f(x1)-f(x2)|≤|f(-1)-f(3)|=|(5+a)-(a-27)|=32,可判断③;
④,f″(x)=6x-6,由f″(x)=0得:x=1,可判断④.
⑤,作出曲线C的图象,可判断⑤.
②,若f(x)至少有两个零点,则
|
③,依题意,知|f(x1)-f(x2)|≤|f(-1)-f(3)|=|(5+a)-(a-27)|=32,可判断③;
④,f″(x)=6x-6,由f″(x)=0得:x=1,可判断④.
⑤,作出曲线C的图象,可判断⑤.
解答:
解:对于①,∵f(x)=x3-3x2-9x+a,
∴f′(x)=3x2-6x-9=3(x-3)(x+1),
当x≤-1或x≥3时,f′(x)≥0,f(x)在(-∞,-1],[3,+∞)上单调递增,故①错误;
对于②,由①知,当x=-1时,f(x)取得极大值f(-1)=5+a,当x=3时,f(x)取得极小值f(3)=a-27,
若f(x)至少有两个零点,则
,解得-5≤a≤27,故②正确;
对于③,∵f(x)在[-1,3]上单调递减,
∴对任意x1,x2∈[-1,3],|f(x1)-f(x2)|≤|f(-1)-f(3)|=|(5+a)-(a-27)=32|,故③正确;
对于④,∵f′(x)=3x2-6x-9,
∴f″(x)=6x-6,由f″(x)=0得:x=1,
∴曲线C的对称中心为(1,f(1)),故④正确;
对于⑤,如图,设M(x0,y0)为曲线C上任意一点,y′|x=x0=3x02-6x0-9,即过点M的切线的斜率k=3x02-6x0-9,
∴过点M的切线方程为:y-y0=(3x02-6x0-9)(x-x0),与y=x3-3x2-9x+a联立得:
x3-3x2-(3x02-6x0)x+3x03-6x02-9x0+a=0,
显然,该切线除过M(x0,y0)点外,也经过(0,0);
若M的坐标为(0,0),则过点M的切线的斜率k=-9,过点M的切线方程为:y=-9x,与y=x3-3x2-9x+a联立得x3-3x2+a=0,
当a=0时,x=3或x=0,满足题意;
当a≠0时,也满足题意,综上所述,曲线C上不存在点M,使得C在点M处的切线与C恰有一个公共点,故⑤正确.
故答案为:②③④⑤.
∴f′(x)=3x2-6x-9=3(x-3)(x+1),
当x≤-1或x≥3时,f′(x)≥0,f(x)在(-∞,-1],[3,+∞)上单调递增,故①错误;
对于②,由①知,当x=-1时,f(x)取得极大值f(-1)=5+a,当x=3时,f(x)取得极小值f(3)=a-27,
若f(x)至少有两个零点,则
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对于③,∵f(x)在[-1,3]上单调递减,
∴对任意x1,x2∈[-1,3],|f(x1)-f(x2)|≤|f(-1)-f(3)|=|(5+a)-(a-27)=32|,故③正确;
对于④,∵f′(x)=3x2-6x-9,
∴f″(x)=6x-6,由f″(x)=0得:x=1,
∴曲线C的对称中心为(1,f(1)),故④正确;
对于⑤,如图,设M(x0,y0)为曲线C上任意一点,y′|x=x0=3x02-6x0-9,即过点M的切线的斜率k=3x02-6x0-9,
∴过点M的切线方程为:y-y0=(3x02-6x0-9)(x-x0),与y=x3-3x2-9x+a联立得:
x3-3x2-(3x02-6x0)x+3x03-6x02-9x0+a=0,
显然,该切线除过M(x0,y0)点外,也经过(0,0);
若M的坐标为(0,0),则过点M的切线的斜率k=-9,过点M的切线方程为:y=-9x,与y=x3-3x2-9x+a联立得x3-3x2+a=0,
当a=0时,x=3或x=0,满足题意;
当a≠0时,也满足题意,综上所述,曲线C上不存在点M,使得C在点M处的切线与C恰有一个公共点,故⑤正确.
故答案为:②③④⑤.
点评:本题考查导数的综合应用,突出考查利用导数分析函数的单调性与极值、函数的零点、曲线的对称中心,考查作图能力,属于难题.
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