解题思路:(Ⅰ)求得函数的导数,利用函数在某一点处导数的几何意义:f'(2)=-3以及f(2)=5,列方程组求解参数.
(Ⅱ)由(Ⅰ)中得到的函数解析式y=f(x)的图象与
y=
1
3
f′(x)+5x+m
的图象有三个不同的交点,转化为方程
f(x)=
1
3
f′(x)+5x+m
有三个不相等的实根,进一步转化为函数g(x)=f(x)-
1
3
f′(x)+5x+m
的图象与x轴有三个不同的交点,于是利用函数导数可得新函数g(x)的极值,通过判断极值的符号可得结论.
(Ⅲ)根据函数f(x)=x3-6x2+9x+3,可知极值点为A(1,7),B(3,3),进而证明线段AB中点P(2,5)在曲线y=f(x)上,且该曲线关于点P(2,5)成中心对称.
(Ⅰ)由题意得f'(x)=3ax2-12ax+3b,f'(2)=-3,
∵图象在x=2处的切线方程为3x+y-11=0.
∴x=2时,y=5,即f(2)=5,
∴
12a−24a+3b=−3
8a−24a+6b+b=5即
4a−b=1
−16a+7b=5
解得a=1,b=3,
∴f(x)=x3-6x2+9x+3.(4分)
(Ⅱ)由f(x)=x3-6x2+9x+3,可得f'(x)=3x2-12x+9,
∴[1/3f′(x)+5x+m=
1
3(3x2−12x+9)+5x+m=x2+x+3+m,
则由题意可得x3-6x2+9x+3=x2+x+3+m有三个不相等的实根,
即g(x)=x3-7x2+8x-m的图象与x轴有三个不同的交点,g'(x)=3x2-14x+8=(3x-2)(x-4),
则g(x),g'(x)的变化情况如下表.
x (−∞,
2
3)
2
3] (
2
3,4) 4 (4,+∞)
g'(x) + 0 - 0 +
g(x) ↗ 极大值 ↘ 极小值 ↗则函数f(x)的极大值为g(
2
3)=
68
27−m,极小值为g(4)=-16-m.(6分)
y=f(x)的图象与y=
1
3f′(x)+5x+m的图象有三个不同交点,则有:
点评:
本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;根的存在性及根的个数判断;利用导数研究函数的极值.
考点点评: 本题考查函数的导数以及导数的几何意义,利用导数求解函数的单调性和极值问题,考查了函数的对称性,考查了函数与方程的思想,转化与化归的思想,综合性强.