已知函數(shù)f(x)=mx3+(ax-1)(x-2)(x∈R)的圖象在x=1處的切線與直線x+y=0平行.
(Ⅰ)求m的值;
(Ⅱ)當(dāng)a≥0時(shí),解關(guān)于x的不等式f(x)<0.
解:(I)∵f (x)=mx
3+ax
2-(2a+1)x+2,∴f′(x)=3mx
2+2ax-(2a+1).
∴f'(1)=3m-1,
即函數(shù)f (x)的圖象在x=1處的切線斜率為3m-1.
∴由題知3m-1=-1,解得m=0.…(5分)
(II)由(I)知f (x)=(ax-1)(x-2).
當(dāng)a=0時(shí),f (x)=-(x-2)>0,解得x<2.…(7分)
當(dāng)a>0時(shí),方程f (x)=0的兩根為x
2=
,x
2=2.
若
<2即a>
時(shí),原不等式的解為
<x<2;…(9分)
若
=2即a=
時(shí),原不等式的解為∅;…(10分)
若
>2即a<
時(shí),原不等式的解為2<x<
.…(11分)
∴綜上所述,當(dāng)a=0時(shí),原不等式的解集為{x|x<2};
當(dāng)0<a<
時(shí),原不等式的解集為{x|
<x<2};當(dāng)a=
時(shí),原不等式的解集為∅;
當(dāng)a>
時(shí),原不等式的解集為{x|2<x<
}.…(12分)
分析:(I)先對(duì)函數(shù)f(x)進(jìn)行求導(dǎo),又根據(jù)f'(1)=3m-1,可得到關(guān)于m的值;
(II)由(I)知f (x)=(ax-1)(x-2).下面對(duì)字母a的取值情況進(jìn)行分類討論:當(dāng)a=0時(shí),f (x)=-(x-2)>0,當(dāng)a>0時(shí),再分:若
<2;若
=2;若
>2,分別求出原不等式的解集即可.
點(diǎn)評(píng):本題主要考查一元二次不等式的解法的問題、利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點(diǎn)切線方程,同時(shí)考查了運(yùn)算求解的能力,屬于中檔題.