解答题已知函数f(x)=的图象在点(-2,f(-2))处的切线方程为16x+y+20=

发布时间:2020-07-09 00:55:44

解答题已知函数f(x)=的图象在点(-2,f(-2))处的切线方程为16x+y+20=0.
(1)求实数a、b的值;
(2)求函数f(x)在区间[-1,2]上的最大值;
(3)曲线y=f(x)上存在两点M、N,使得△MON是以坐标原点O为直角顶点的直角三角形,且斜边MN的中点在y轴上,求实数c的取值范围.

网友回答

解:(1)当x<1时,f′(x)=-3x2+2ax+b.
因为函数图象在点(-2,f(-2))处的切线方程为16x+y+20=0,所以切点坐标为(-2,12),
所以,所以a=1,b=0;
(2)由(1)得,当x<1时,f(x)=-x3+x2,
令f′(x)=-3x2+2x=0可得x=0或x=,故函数在(-1,0)和(,1)上单调递减,在(0,)上单调递增
∴x<1时,f(x)的最大值为max{f(-1),f()}=f(-1)=2;
当1≤x≤2时,f(x)=clnx
当c≤0时,clnx≤0恒成立,f(x)≤0<2,此时f(x)在[-1,2]上的最大值为f(-1)=2;
当c>0时,f(x)在[-1,2]上单调递增,且f(2)=cln2
令cln2=2,则c=,∴当c>时,f(x)在[-1,2]上的最大值为f(2)=cln2;
当0<c≤时,f(x)在[-1,2]上的最大值为f(-1)=2
综上,当c≤时,f(x)在[-1,2]上的最大值为2,当c>时,f(x)在[-1,2]上的最大值为cln2;
(3)f(x)=,
根据条件M,N的横坐标互为相反数,不妨设M(-t,t3+t2),N(t,f(t)),(t>0).
若t<1,则f(t)=-t3+t2,
由∠MON是直角得,,即-t2+(t3+t2)(-t3+t2)=0,
即t4-t2+1=0.此时无解;
若t≥1,则f(t)=clnt.
由于MN的中点在y轴上,且∠MON是直角,所以N点不可能在x轴上,即t≠1.
同理由,即-t2+(t3+t2)?clnt=0,∴c=.
由于函数g(t)=(t>1)的值域是(0,+∞),实数c的取值范围是(0,+∞)即为所求.解析分析:(1)利用函数图象在点(-2,f(-2))处的切线方程为16x+y+20=0,确定切点坐标及切线的向量,建立方程组,即可求实数a、b的值;(2)根据分段函数,分类讨论,利用函数的单调性,即可求f(x)在[-1,2]上的最大值;(3)根据分段函数,分类讨论,利用,即可求实数c的取值范围.点评:本题考查导数知识的运用,考查导数的几何意义,考查函数的最值,考查分类讨论的数学思想,考查学生的计算能力,综合性强.
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