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函数f(x)=ax3-6ax2+3bx+b,其图象在x=2处的切线方程为3x+y...

函数f(x)=ax3-6ax2+3bx+b,其图象在x=2处的切线方程为3x+y-11=0.
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)若函数y=f(x)的图象与manfen5.com 满分网的图象有三个不同的交点,求实数m的取值范围;
(Ⅲ)是否存在点P,使得过点P的直线若能与曲线y=f(x)围成两个封闭图形,则这两个封闭图形的面积相等?若存在,求出P点的坐标;若不存在,说明理由.
(Ⅰ)求得函数的导数,利用函数在某一点处导数的几何意义:f'(2)=-3以及f(2)=5,列方程组求解参数. (Ⅱ)由(Ⅰ)中得到的函数解析式y=f(x)的图象与的图象有三个不同的交点,转化为方程 f(x)=有三个不相等的实根,进一步转化为函数g(x)=f(x)-的图象与x轴有三个不同的交点,于是利用函数导数可得新函数g(x)的极值,通过判断极值的符号可得结论. (Ⅲ)根据函数f(x)=x3-6x2+9x+3,可知极值点为A(1,7),B(3,3),进而证明线段AB中点P(2,5)在曲线y=f(x)上,且该曲线关于点P(2,5)成中心对称. 【解析】 (Ⅰ)由题意得f'(x)=3ax2-12ax+3b,f'(2)=-3, ∵图象在x=2处的切线方程为3x+y-11=0. ∴x=2时,y=5,即f(2)=5, ∴即 解得a=1,b=3, ∴f(x)=x3-6x2+9x+3.(4分) (Ⅱ)由f(x)=x3-6x2+9x+3,可得f'(x)=3x2-12x+9, ∴=x2+x+3+m, 则由题意可得x3-6x2+9x+3=x2+x+3+m有三个不相等的实根, 即g(x)=x3-7x2+8x-m的图象与x轴有三个不同的交点,g'(x)=3x2-14x+8=(3x-2)(x-4), 则g(x),g'(x)的变化情况如下表. x 4 (4,+∞) g'(x) + - + g(x) ↗ 极大值 ↘ 极小值 ↗ 则函数f(x)的极大值为,极小值为g(4)=-16-m.(6分) y=f(x)的图象与的图象有三个不同交点,则有: 解得.(8分) (Ⅲ)存在点P满足条件.(9分) ∵f(x)=x3-6x2+9x+3, ∴f'(x)=3x2-12x+9=3(x-1)(x-3), 由f'(x)=0,得x1=1,x2=3. 当x<1时,f'(x)>0;当1<x<3时,f'(x)<0;当x>3时,f'(x)>0. 可知极值点为A(1,7),B(3,3),线段AB中点P(2,5)在曲线y=f(x)上,且该曲线关于点P(2,5)成中心对称. 证明如下: ∵f(x)=x3-6x2+9x+3, ∴f(4-x)=(4-x)3-6(4-x)2+9(4-x)+3=-x3+6x2-9x+7, ∴f(x)+f(4-x)=10. 上式表明,若点A(x,y)为曲线y=f(x)上任一点,其关于P(2,5)的对称点A(4-x,10-y)也在曲线y=f(x)上,曲线y=f(x)关于点P(2,5)对称. 故存在点P(2,5),使得过该点的直线若能与曲线y=f(x)围成两个封闭图形,这两个封闭图形的面积相等.…(12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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