已知函数f(x)=x(x-c)2(x∈R,c是实常数)在x=2处取极大值.

1个回答

  • 解题思路:(1)由于函数f(x)在x=2处取极大值.可得f′(2)=0,解得c=2或c=6,分类讨论:研究函数的单调性极值,即可得出;

    (2)假设存在点M(a,a(a-6)2),使经过点M的切线与曲线y=f(x)有且仅有一个公共点,切线方程为y-a(a-6)2=3(a-2)(a-6)(x-a),设g(x)=f(x)-[a(a-6)2+3(a-2)(a-6)(x-a)].切线与曲线y=f(x)有且仅有一个公共点,即函数g(x)有且仅有一个零点.利用导数研究其单调性、零点即可.

    (1)f′(x)=(x-c)2+2x(x-c)=(x-c)(3x-c),

    ∵函数f(x)在x=2处取极大值.

    ∴f′(2)=(2-c)(6-c)=0,

    解得c=2或c=6,c=2时,由f′(x)=0得x=2或x=

    2

    3,

    x(−∞,

    2

    3)[2/3](

    2

    3,2)2(2,+∞)

    f′(x)+0-0+

    f(x)↗极大↘极小↗由表格可知:f(x)在x=2处取得极小值,不符合题意.

    c=6时,由f′(x)=0得x=2或x=6,

    x(-∞,2)2(2,6)6(6,+∞)

    f′(x)+0-0+

    f(x)↗极大↘极小↗由表格可知:f(x)在x=2处取得极大值,∴c=6.

    (2)由(1)知f(x)=x(x-6)2,f′(x)=3(x-2)(x-6),

    假设存在点M(a,a(a-6)2),使经过点M的切线与曲线y=f(x)有且仅有一个公共点,

    切线方程为y-a(a-6)2=3(a-2)(a-6)(x-a),

    设g(x)=f(x)-[a(a-6)2+3(a-2)(a-6)(x-a)],

    切线与曲线y=f(x)有且仅有一个公共点,即函数g(x)有且仅有一个零点.

    g′(x)=f′(x)-3(a-2)(a-6)=3(x-a)(x+a-8),

    若a=4,则g′(x)=(x-4)2≥0,g(x)单调递增,有且仅有一个零点x=a.

    若a<4,类似(1)讨论知,g(x)在(a,8-a)单调递减,在(8-a,+∞)单调递增,

    ∴g(8-a)<g(a)=0,从而g(x)在(8-a,+∞)有一个零点,

    ∴g(x)在定义域有两个零点.

    同理,若a>4,g(x)在定义域有两个零点.

    综上所述:存在唯一一点M(4,16),经过点M的切线与曲线y=f(x)有且仅有一个公共点.

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性.

    考点点评: 本题考查了利用导数研究函数的单调性极值、导数的几何意义、切线方程,考查了分类讨论的思想方法,考查了推理能力和计算能力,属于难题.