问题 解答题

已知函数f(x)=x3-x

(1)求曲线y=f(x)在点M(t,f(t))处的切线方程

(2)设a>0,如果过点(a,b)可作曲线y=f(x)的三条切线,证明:-a<b<f(a)

答案

(1)求函数f(x)的导函数;f'(x)=3x2-1.

曲线y=f(x)在点M(t,f(t))处的切线方程为:y-f(t)=f'(t)(x-t),即y=(3t2-1)x-2t3

(2)如果有一条切线过点(a,b),则存在t,使b=(3t2-1)a-2t3

于是,若过点(a,b)可作曲线y=f(x)的三条切线,则方程2t3-3at2+a+b=0有三个相异的实数根.

记g(t)=2t3-3at2+a+b,则g'(t)=6t2-6at=6t(t-a).

当t变化时,g(t),g'(t)变化情况如下表:

由g(t)的单调性,当极大值a+b<0或极小值b-f(a)>0时,方程g(t)=0最多有一个实数根;

当a+b=0时,解方程g(t)=0得t=0,t=

3a
2
,即方程g(t)=0只有两个相异的实数根;

当b-f(a)=0时,解方程g(t)=0得t=-

a
2
,t=a,即方程g(t)=0只有两个相异的实数根.

综上,如果过(a,b)可作曲线y=f(x)三条切线,即g(t)=0有三个相异的实数根,则

a+b>0
b-f(a)<0.

即-a<b<f(a).

单项选择题 A1型题
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