问题 解答题

已知函数f(x)=mx3+2nx2-12x的减区间是(-2,2)。

(1)试求m,n的值;

(2)求过点A(1,-11)且与曲线y=f(x)相切的切线方程;

(3)过点A(1,t)是否存在与曲线y=f(x)相切的3条切线,若存在,求实数t的取值范围;若不存在,请说明理由。

答案

解:(1)由题意知:f'(x)=3mx2+4nx-12<0的解集为(-2,2),

所以,-2和2为方程3mx2+4nx-12=0的根,

由韦达定理知,即m=1,n=0。

(2)∵f(x)=x3-12x,

∴f'(x)=3x2-12,

∵f(1)=13-12·1=-11,

当A为切点时,切线的斜率k=f'(1)=3-12=-9,

∴切线方程为y+11=-9(x-1),即9x+y+2=0;

当A不为切点时,设切点为P(x0,f(x0)),这时切线的斜率是k=f'(x0)=

切线方程为y-f(x0)=f'(x0)(x-x0),

因为过点A(1,-11),

∴x0=1或,而x0=1为A点,

即另一个切点为

切线方程为,即45x+4y-1=0,

所以,过点A(1,-11)的切线方程为9x+y+2=0或45x+4y-1=0。

(3)存在满足条件的三条切线

设点P(x0,f(x0))是曲线f(x)=x3-12x的切点,

则在P点处的切线的方程为y-f(x0)=f'(x0)(x-x0

因为其过点A(1,t),

所以,

由于有三条切线,所以方程应有3个实根,

设g(x)=2x3-3x2+t+12,只要使曲线有3个零点即可

设g'(x)=6x2-6x=0,

∴x=0或x=1分别为g(x)的极值点,

当x∈(-∞,0)和(1,+∞)时,g'(x)>0,

g(x)在(-∞,0)和(1,+∞)上分别单增,

当x∈(0,1)时,g'(x)<0,g(x)在(0,1)上单减,

所以,x=0为极大值点,x=1为极小值点,

所以要使曲线与x轴有3个交点,

当且仅当

解得-12<t<-11。

填空题

天然气的主要成分是甲烷(CH4),甲烷不仅是一种很好的燃料,而且是一种重要的化工原料.请你根据下列信息回答问题:

(1)甲烷在高温下可以分解为炭黑和氢气,炭黑可用来制造高级油墨.甲烷分解的化学方程式为:CH4

高温
C+2H2,进行该反应必须使甲烷处于特别的环境中,你认为此处所指的特别环境是______. 

(2)甲烷与氯气(C12)混合后在光照下可以发生下列反应:

CH4+Cl2

CH3Cl+HCl       CH3C1+Cl2
CH2Cl2+HCl   CH2Cl2+Cl2
CHCl3+HCl         CHCl3+Cl2
CCl4+HCl

常温下,CH3Cl是气体,CH2Cl2、CHCl3、CCl4都是液体.CCl4可用于灭火,其原因是______(选填下列选项的序号).

A.CCl4是液体      B.CCl4含有Cl元素   C.CCl4中碳元素已经是最高的+4价,最稳定      D.CCl4的相对分子质量最大

(3)把CH3Cl缓慢通入被加热的烧碱溶液中,发生的反应为:CH3Cl+NaOH

H2O
CH3OH+NaCl+H2O.为了验证该反应的存在,某化学兴趣小组的同学做了下列实验:

①把一定量的CH3Cl缓慢通入被稀硝酸酸化的AgNO3溶液中,无白色沉淀产生,CH3C1全部从溶液中逸出.②把一定量CH3Cl缓慢通入被加热的烧碱溶液中,有少部分CH3Cl从溶液中逸出.一段时间后停止加热,待溶液温度降到接近室温后,取少量反应后的混合液于另一试管中,滴加稀硝酸至溶液呈酸性,再滴入AgNO3溶液,发现有白色沉淀产生.

该实验第①步的目的是______,该实验现象说明了什么?______.

实验②中,滴加稀硝酸至溶液呈酸性的原因是______.

单项选择题