Question

已知函數(shù)f（x）=（x-a）²（x-b）（a，b∈R，a＜b）．
（I）當(dāng)a=1，b=2時，求曲線y=f（x）在點(diǎn)（2，f（x））處的切線方程；
（II）設(shè)x₁，x₂是f（x）的兩個極值點(diǎn)，x₃是f（x）的一個零點(diǎn)，且x₃≠x₁，x₃≠x₂．
證明：存在實(shí)數(shù)x₄，使得x₁，x₂，x₃，x₄按某種順序排列后的等差數(shù)列，并求x₄．

Answer 1

分析：（1）將a，b的值代入后對函數(shù)f（x）進(jìn)行求導(dǎo)，根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義即函數(shù)在某點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)值等于該點(diǎn)的切線的斜率，可得答案．
（2）對函數(shù)f（x）求導(dǎo)，令導(dǎo)函數(shù)等于0解出x的值，然后根據(jù)x₃是f（x）的一個零點(diǎn)可得到x₃=b，然后根據(jù)等差數(shù)列的性質(zhì)可得到答案．

解答：（Ⅰ）解：當(dāng)a=1，b=2時，
因?yàn)閒′（x）=（x-1）（3x-5）
故f′（2）=1
f（2）=0，
所以f（x）在點(diǎn)（2，0）處的切線方程為y=x-2；
（Ⅱ）證明：因?yàn)閒′（x）=3（x-a）（x-

a+2b

3

），
由于a＜b．
故a＜

a+2b

3

．
所以f（x）的兩個極值點(diǎn)為x=a，x=

a+2b

3

．不妨設(shè)x₁=a，x₂=

a+2b

3

，
因?yàn)閤₃≠x₁，x₃≠x₂，
且x₃是f（x）的零點(diǎn)，故x₃=b．
又因?yàn)?span id="uyickeg" class="MathJye">

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依次成等差數(shù)列，
所以存在實(shí)數(shù)x₄滿足題意，且x₄=

2a+b

3

．

點(diǎn)評：本題主要考查函數(shù)的極值概念、導(dǎo)數(shù)運(yùn)算法則、切線方程、導(dǎo)線應(yīng)用、等差數(shù)列等基礎(chǔ)知識，同時考查抽象概括、推理論證能力和創(chuàng)新意識．