问题 解答题

已知函数f(x)=(x-a)2(x-b)(a,b∈R,a<b).

(I)当a=1,b=2时,求曲线y=f(x)在点(2,f(x))处的切线方程;

(II)设x1,x2是f(x)的两个极值点,x3是f(x)的一个零点,且x3≠x1,x3≠x2

证明:存在实数x4,使得x1,x2,x3,x4按某种顺序排列后的等差数列,并求x4

答案

(Ⅰ)当a=1,b=2时,

因为f′(x)=(x-1)(3x-5)

故f′(2)=1

f(2)=0,

所以f(x)在点(2,0)处的切线方程为y=x-2;

(Ⅱ)证明:因为f′(x)=3(x-a)(x-

a+2b
3
),

由于a<b.

故a<

a+2b
3

所以f(x)的两个极值点为x=a,x=

a+2b
3
.不妨设x1=a,x2=
a+2b
3

因为x3≠x1,x3≠x2

且x3是f(x)的零点,故x3=b.

又因为

a+2b
3
-a=2(b-
a+2b
3
),

x4=

1
2
(a+
a+2b
3
)=
2a+b
3

所以a,

2a+b
3
a+2b
3
,b依次成等差数列,

所以存在实数x4满足题意,且x4=

2a+b
3

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