问题 解答题

对于一般的三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d,(a≠0)定义:设f''(x)是函数y=f(x)的导函数y=f'(x)的导数.若f''(x)=0有实数解x0,则称点(x0,f(x0))为函数y=f(x)的“拐点”,现已知:g(x)=(x-a)(x-b)(x-c),请解答下列问题:

(Ⅰ).若y=g(x)是R上的增函数,求证a=b=c;

(Ⅱ)在(Ⅰ).的条件下,求函数y=g(x)的“拐点”A的坐标,并证明函数y=g(x)的图象关于“拐点”A成中心对称.

答案

(I)∵g(x)=(x-a)(x-b)(x-c),

∴g'(x)=(x-b)(x-c)+(x-a)(x-c)+(x-a)(x-b)

=3x2-2(a+b+c)x+ab+bc+ac,

∵y=g(x)是R上的增函数,

∴g'(x)=3x2-2(a+b+c)x+ab+bc+ac≥0在R上恒成立

即4(a+b+c)2-12(ab+bc+ac)≤0

则2a2+2b2+2c2-2(ab+bc+ac)≤0即(a-b)2+(b-c)2+(a-c)2≤0

∴a=b=c;

(II)由(I)得y=g(x)=(x-a)3

g'(x)=3(x-a)2,g''(x)=6(x-a)=0

解得x=a

∴函数y=g(x)的“拐点”A的坐标为(a,0)

设函数y=g(x)图象上任意一点(x,y)则关于(a,0)的对称点为(2a-x,-y)

根据g(2a-x)=(a-x)3=-g(x)可知点(2a-x,-y)也在函数y=g(x)图象上

∴函数y=g(x)的图象关于“拐点”A(a,0)成中心对称.

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