已知二次函数f(x)=3x2-3x直线l1:x=2和l2:y=3tx,其中t为常数且0<<1.直线l2与函数f(x)的图

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  • 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.