已知函数f(x)=
(1)求实数b,c的值; (2)求f(x)在[-1,e](e为自然对数的底数)上的最大值; (3)对任意给定的正实数a,曲线y=f(x)上是否存在两点P,Q,使得△POQ是以O为直角顶点的直角三角形,且此三角形斜边中点在y轴上? |
(1)由题意可得,当x<1时,f′(x)=-3x2+2x+b,f′(-1)=-3-2+b=b-5.
由( b-5 )(
)=-1,可得b=0,故 f(x)=-x3+x2+c.1 5
把点(-1,2)代入求得 c=0.
综上可得b=0,c=0.
(2)由以上可得
,当-1≤x<1时,f′(x)=-x(3x-2).-x3+x2(x<1) alnx(x≥1)
解f′(x)>0得0<x<
.解f′(x)<0得1≥x>2 3
或x<0.2 3
∴f(x)在(-1,0)和(
,1)上单调递减,在(0,2 3
)上单调递增,2 3
从而f(x)在x=
处取得极大值为f(2 3
)=2 3
.4 7
又∵f(-1)=2,f(1)=0,∴f(x)在[-1,1)上的最大值为2.
当1≤x≤e时,f(x)=alnx,当a≤0时,f(x)≤0.
当a>0时,f(x)在[1,e]单调递增;∴f(x)在[1,e]上的最大值为a.
∴a≥2时,f(x)在[-1,e]上的最大值为a;当a<2时,f(x)在[-1,e]上的最大值为2.
(3)设点P的横坐标为m(不妨设m>0),则由题意可得点Q的横坐标为-m,且-m<0.
当0<m<1时,点P(m,-m3+m2),点 Q(-m,m3+m2),由K0P•KOQ=-1,可得
(-m2+m)(-m2-m)=-1,m无解.
当m≥1时,点P(m,alnm),点 Q(-m,m3+m2),由K0P•KOQ=-1,可得
•(-m2-m)=-1,即 alnm=alnm m
.由于a为正实数,故存在大于1的实数m,满足方程 alnm=1 m+1
.1 m+1
故曲线y=f(x)上存在两点P,Q,使得△POQ是以O为直角顶点的直角三角形,且此三角形斜边中点在y轴上.