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已知函数y=f(x)=-x3+ax2+b(a,b∈R) (Ⅰ)若函数y=f(x)...

已知函数y=f(x)=-x3+ax2+b(a,b∈R)
(Ⅰ)若函数y=f(x)的图象切x轴于点(2,0),求a、b的值;
(Ⅱ)设函数y=f(x) (x∈(0,1))的图象上任意一点的切线斜率为k,试求|k|≤1的充要条件;
(Ⅲ)若函数y=f(x)的图象上任意不同的两点的连线的斜率小于1,求证|a|<manfen5.com 满分网
(Ⅰ)先求f'(x),然后根据f'(2)=0求出a,根据f(2)=0可求出b; (Ⅱ)k=f'(x)=-3x2+2ax,对任意的 x∈(0,1),|k|≤1,可转化成|-3x2+2ax|≤1对任意的x∈(0,1)恒成立, 等价于3x-≤2a≤对任意的x∈(0,1)恒成立,可求出a的范围; (Ⅲ)设x1,x2∈R则k==-[x12+x1x2+x22-a(x1+x2)]<1,即x12+(x2-a)x1+x22-ax2+1>0,对x1∈R恒成立,利用判别式可知△=(x2-a)2-4(x22-ax2+1)<0,对x2∈R恒成立,再运用判别式可求出a的范围. 【解析】 (Ⅰ)f'(x)=-3x2+2ax(1分) 由f'(2)=0得a=3,(2分) 又f(2)=0得b=-4(3分) (Ⅱ)k=f'(x)=-3x2+2ax   x∈(0,1), ∴对任意的 x∈(0,1),|k|≤1,即)|-3x2+2ax|≤1对任意的x∈(0,1)恒成立(4分) 等价于3x-≤2a≤对任意的x∈(0,1)恒成立.(5分) 令g(x)=,h(x)=3x-, 则h(x)max≤a≤g(x)min,x∈(0,1)(6分) ≥,当且仅当x=时“=”成立,∴g(x)min=2(7分) h(x)=3x-在(0,1)上为增函数∴h(x)max<2(8分) ∴1≤a≤(9分) (Ⅲ)设x1,x2∈R则k==-[x12+x1x2+x22-a(x1+x2)]<1(10分) 即x12+(x2-a)x1+x22-ax2+1>0,对x1∈R恒成立(11分) ∴△=(x2-a)2-4(x22-ax2+1)<0,对x2∈R恒成立 即3x22-2ax2+4(4-a2)>0对x2∈R恒成立(13分) ∴4a2-12(4-a2)<0 解得a2<3⇒|a|<(14分)
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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