解题思路:(1)联立方程求出直线l2与f(x)的图象的交点横坐标,再由定积分求出阴影部分的面积;
(2)由(1)求出L(t)的解析式,再求出L′(t)>0,再由极值的定义进行判断;
(3)由(2)和定义求出h(x),再求出h′(x),利用过点A的切线斜率相等,以及导数的几何意义和斜率公式列出方程,
转化为此方程由三个根,进而构造出相应的函数,利用导数求出此函数的极值,令极大值大于零、极小值小于零列出关于m的不等式求出.
(1)由
y=3x2−3x
y=3tx,得x2-(t+1)x=0,
∴x1=0,x2=t+1即直线l2与f(x)的图象的交点横坐标分别为0,t+1,
∵0<t<1,1<t+1<2,
∴s(t)=
∫t+10[3tx−(3x2−3x)]dx+
∫2t+1[(3x2−3x)−3tx]dx
=
[
3(t+)
2x2−x3]t+10+
[x3−
3(t+1)
2x2]2t+1
=(t+1)3-6t+2
(2)由(1)知L(t)=S(t)+6t-2=(t+1)3,L′(t)=3(t+1)2>0,
∴当0<t<1时,L(t)为增函数,故不存在极值,
(3)依据定义,h(x)=(x+1)3-6x+2,x∈R,h′(x)=3(x+1)2-6,
∵m≠4,则点A(1,m)不在曲线y=h(x)上,过点A作曲线y=h(x)的切线,
设切点M为(x0,y0),则3(x0+1)2−6=
3(x0+1)2−6x0+2−m
x0−1
化简整理得2x03−6x0+m=0有三个不等实根,
设g(x0)=2x03−6x0+m,则g′(x0)=6x02−6,
由g′(x0)>0,得x0>1或x0<-1;由g′(x0)<0得-1<x0<1,
∴g(x0)在区间(-∞,-1),(1,+∞)上单调递增,在(-1,1)上单调递减,
∴当x0=-1时,函数g(x0)取极大值,当x0=1时,函数g(x0)取极小值,
因此,关于x0的方程2x0
点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值;定积分在求面积中的应用.
考点点评: 本题考查利用定积分求面积,以及利用导数研究函数单调性和极值,考查学生分析、解决问题的能力和转化思想.