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
x21
-3x1
3(x1-2)

所以x2-3=

2
x21
-3x1
3(x1-2)
-3=
2
x21
-12x1+18
3(x1-2)
=
2(x1-3)2
3(x1-2)

∵x1>2.(x1-3)2≥0,

∴x2-3≥0,即x2≥3.(12分)

单项选择题
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