对于三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0),定义:设f′′(x)是函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的导数,若f′′(x)=0有实数解x0,则称点(

发布时间:2020-08-01 01:54:58

对于三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0),定义:设f′′(x)是函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的导数,若f′′(x)=0有实数解x0,则称点(x0,f(x0))为函数y=f(x)的“拐点”.现已知f(x)=x3-3x2+2x-2,请解答下列问题:
(Ⅰ)求函数f(x)的“拐点”A的坐标;
(Ⅱ)求证f(x)的图象关于“拐点”A?对称;并写出对于任意的三次函数都成立的有关“拐点”的一个结论(此结论不要求证明);
(Ⅲ)若另一个三次函数G(x)的“拐点”为B(0,1),且一次项系数为0,当x1>0,x2>0(x1≠x2)时,试比较与的大小.

网友回答

解:(1)f′(x)=3x2-6x+2…(1分)f″(x)=6x-6令f″(x)=6x-6=0得x=1…(2分)f(1)=13-3+2-2=-2∴拐点A(1,-2)…(3分)
(2)设P(x0,y0)是y=f(x)图象上任意一点,则y0=x03-3x02+2x0-2,因为P(x0,y0)关于A(1,-2)的对称点为P'(2-x0,-4-y0),
把P'代入y=f(x)得左边=-4-y0=-x03+3x02-2x0-2
右边=(2-x0)3-3(2-x0)2+2(2-x0)-2=-x03+3x02-2x0-2∴右边=右边∴P′(2-x0,-4-y0)在y=f(x)图象上∴y=f(x)关于A对称????????…(7分)
结论:①任何三次函数的拐点,都是它的对称中心
②任何三次函数都有“拐点”
③任何三次函数都有“对称中心”(写出其中之一)…(9分)
(3)设G(x)=ax3+bx2+d,则G(0)=d=1…(10分)∴G(x)=ax3+bx2+1,G'(x)=3ax2+2bx,G''(x)=6ax+2bG''(0)=2b=0,b=0,∴G(x)=ax3+1=0…(11分)
法一:======…(13分)
当a>0时,
当a<0时,…(14分)
法二:G′′(x)=3ax,当a>0时,且x>0时,G′′(x)>0,∴G(x)在(0,+∞)为凹函数,∴…(13分)
当a<0时,G′′(x)<0,∴G(x)在(0,+∞)为凸函数∴…(14分)

解析分析:(1)先求f′(x)得解析式,再求f″(x),由f″(x)=0 求得拐点的横坐标,代入函数解析式求拐点的坐标.

点评:本题考查一阶导数、二阶导数的求法,函数的拐点的定义以及函数图象关于某点对称的条件.属于中档题.
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