解题思路:(Ⅰ)利用图象关于原点对称,且x=1时,f(x)取极小值
−
2
5
,建立方程,求f(x)的解析式;
(Ⅱ)求导数,利用导数的几何意义进行判断;
(Ⅲ)利用导数的应用求函数在[-1,1]上的最大值和最小值即可.
(Ⅰ)∵函数f(x)的图象关于原点对称,
∴f(0)=0,即4d=0,∴d=0
又f(-1)=-f(1),
即-a-2b-c=-a+2b-c,
∴b=0
∴f(x)=ax3+cx,f′(x)=3ax2+c.
∵x=1时,f(x)取极小值−
2
5,
∴3a+c=0且 a+c=−
2
5.
解得a=[1/5],c=−
3
5.
∴f(x)=[1/5x3−
3
5x…4
(Ⅱ)当x∈[-1,1]时,图象上不存在这样的两点使得结论成立.
假设图象上存在两点A(x1,y1),B(x2,y2),使得过此两点处的切线互相垂直,
则由f′(x)=
3
5](x2-1)知两点处的切线斜率分别为k1=[3/5](
x21−1),k2=[3/5(
x22−1),且
9
25(
x21−1)(
x22−1)=1 (*)
∵x1,x2∈[-1,1],
∴
x21]-1≤0,
x22-1≤0
∴(
x21-1)(
x22-1)≥0 此与(*)矛盾,故假设不成立…(8分)(文12分)
(Ⅲ)证明:f′(x)=[3/5](x2-1),令f′(x)=0,得x=±1
∴x∈(-∞,-1)或x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,x∈(-1,1)时,f′(x)<0
∴f(x)在[-1,1]上是减函数,且fmax(x)=f(-1)=[2/5],fmin(x)=f(1)=−
2
5.
∴在[-1,1]上|f(x)|≤[2/5],于是x1,x2∈[-1,1]时,
|f(x1)-f(x2)|≤|f(x1)|+|f(x2)|≤[2/5+
2
5=
4
5]…(12分)
点评:
本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;函数奇偶性的性质;直线的一般式方程与直线的垂直关系.
考点点评: 本题主要考查利用导数研究函数的极值和最值,要求熟练掌握导数的应用.运算量较大,综合性较强.