解答题已知函数f(x)=x3-x.(I)求曲线y=f(x)在点M(t,f(t))处的切线方程;(II)设常数a>0,如果过点P(a,m)可作曲线y=f(x)的三条切线,求m的取值范围.
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解:(Ⅰ)∵函数f(x)=x3-x,∴f'(x)=3x2-1.切线方程为y-f(t)=f'(t)(x-t),即y=(3t2-1)x-2t3.(Ⅱ) 已知?关于t的方程m=(3t2-1)a-2t3即m=-2t3+3at2-a(a>0)有三个不等实根.令g(t)=-2t3+3at2-a,则g'(t)=-6t(t-a).可知g(t)在(-∞,0)递减,在(0,a)递增,在(a,+∞)递减,g(t)的极小值为:g(0)=-a,极大值为g(a)=a3-a.结合图象知m∈(-a,a3-a).解析分析:(I)求出f′(x),根据切点为M(t,f(t)),得到切线的斜率为f'(t),所以根据斜率和M点坐标写出切线方程即可;(II)因切线过点(a,m),则存在t使m=(3t2-1)a-2t3,于是过点(a,m)可作曲线y=f(x)的三条切线即为方程m=-2t3+3at2-a(a>0)有三个相异的实数根.记g(t)=-2t3+3at2-a,求出其导函数=0时t的值,利用t的值分区间讨论导函数的正负得到g(t)的单调区间,利用g(t)的增减性得到g(t)的极值,结合图象,求出m的取值范围.点评:考查学生会利用导数研究曲线上某点的切线方程,会利用导数研究函数的增减性得到函数的极值,考查了数形结合的思想.