问题
解答题
已知函数f(x)=mx3+nx2(m,n∈R,m≠0),函数y=f(x)的图象在点(2,f(2))处切线与x轴平行,
(1)用关于m的代数式表示n;
(2)求函数f(x)的单调递增区间;
(3)若x1>2,记函数y=f(x)的图象在点M(x1,f(x1))处的切线l与x轴的交点为(x2,0),证明:x2≥3.
答案
(1)∵f(x)=m3x+nx2,
∴f′(x)=3mx2+2nx.
由题意得:f′(2)=0,即3m+n=0,
∴n=-3m;(4分)
(2)∵n=-3m,
∴f(x)=mx3-3mx2,f′(x)=3mx2-6mx,
令f′(x)>0,
得3mx2-6mx>0,
当m>0时,∴x<0或x>2,
∴函数f(x)的单调递增区间为(-∞,0),(2,+∞),
当m<0时,函数f(x)的单调递增区间为(0,2);(8分)
(3)由(1)得:f(x)=mx3-3mx2,f′(x)=3mx2-6mx,
l:y-(mx13-3mx12)=(3mx12-6mx1)(x-x1),
令y=0,由m≠0,x1>2,则x2=
,2
-3x1x 21 3(x1-2)
所以x2-3=
-3=2
-3x1x 21 3(x1-2)
=2
-12x1+18x 21 3(x1-2)
,2(x1-3)2 3(x1-2)
∵x1>2.(x1-3)2≥0,
∴x2-3≥0,即x2≥3.(12分)