Question

【題目】已知函數(shù) ，函數(shù)f（x）的圖象記為曲線C．
（1）若函數(shù)f（x）在[0，+∞）上單調(diào)遞增，求c的取值范圍；
（2）若函數(shù)y=f（x）﹣m有兩個(gè)零點(diǎn)α，β（α≠β），且x=α為f（x）的極值點(diǎn)，求2α+β的值；
（3）設(shè)曲線C在動(dòng)點(diǎn)A（x0 ， f（x0））處的切線l1與C交于另一點(diǎn)B，在點(diǎn)B處的切線為l2 ， 兩切線的斜率分別為k1 ， k2 ， 是否存在實(shí)數(shù)c，使得 為定值？若存在，求出c的值；若不存在，說(shuō)明理由．

Answer 1

【答案】
（1）解法一：（1）f'（x）=x2﹣2x+c，當(dāng)x∈[0，+∞）時(shí)f'（x）=x2﹣2x+c≥0

所以（x2﹣2x+c）min≥0，而x2﹣2x+c在x=1處取得最小值，

所以1﹣2+c≥0，c≥1

解法二：（1）f'（x）=x2﹣2x+c，當(dāng)x∈[0，+∞）時(shí)f'（x）=x2﹣2x+c≥0，

所以c≥﹣（x2﹣2x）對(duì)任意的x∈[0，+∞）恒成立，故c≥[﹣（x2﹣2x）]max，

即[﹣（x2﹣2x）]max=1，故c的取值范圍是[1，+∞）

（2）解法一：因?yàn)閤=α為f（x）的極值點(diǎn)，

所以 ，所以c=﹣α2+2α，

又因?yàn)閥=f（x）﹣m有不同的零點(diǎn)α，β，所以f（α）=f（β），

即 ，

整理得： ，

所以2α+β=3

解法二：因?yàn)閤=α為f（x）的極值點(diǎn)，且y=f（x）﹣m有兩個(gè)零點(diǎn)α，β（α≠β），

所以f（x）﹣m=0的三個(gè)實(shí)數(shù)根分別為α，α，β，

由根與系數(shù)的關(guān)系得

（3）解法一：滿足條件的實(shí)數(shù)c存在，

由f'（x）=x2﹣2x+c，知過(guò)A（x0，f（x0））點(diǎn)與曲線相切的直線l1為：y=f'（x0）（x﹣x0）+f（x0），

且k1= ﹣2x0+c，

將y=f'（x0）（x﹣x0）+f（x0）與y=f（x）聯(lián)立即得B點(diǎn)得橫坐標(biāo)，

所以f'（x0）（x﹣x0）+f（x0）=f（x）

即：

整理得： 由已知x≠x0，所以x+2x0﹣3=0

所以x=3﹣2x0，即B點(diǎn)的橫坐標(biāo)為3﹣2x0所以過(guò)點(diǎn)B的曲線的切線斜率為：

= = =4k1+3﹣3c

因此當(dāng)且僅當(dāng) 3﹣3c=0時(shí)，k1、k1成比例，這時(shí)c=1

即存在實(shí)數(shù)c=1，使 為定值

解法二：滿足條件的實(shí)數(shù)c存在，因?yàn)閒'（x）=x2﹣2x+c，

所以過(guò)A（x0，f（x0））點(diǎn)且與曲線C相切的直線l1為：

y=f'（x0）（x﹣x0）+f（x0），其中 ．

設(shè)l1與C交于另一點(diǎn)B（x1，y1），則x0，x0，x1必為方程f（x）=f′（x0）（x﹣x0）+f（x0）的三個(gè)實(shí)數(shù)根，

由f（x）=f′（x0）（x﹣x0）+f（x0）得 ，

因?yàn)樯鲜龇匠痰挠疫叢缓�三次�?xiàng)和二次項(xiàng)，

所以 ，所以x1=3﹣2x0，

所以 = = =4k1+3﹣3c．

因此當(dāng)且僅當(dāng) 3﹣3c=0時(shí)，k1、k1成比例，這時(shí)c=1，即存在實(shí)數(shù)c=1，使 為定值．

【解析】法一：（1）求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，根據(jù)x=1是函數(shù)的最小值點(diǎn)，得到關(guān)于c的不等式，解出即可；（2）求出c=﹣α2+2α，根據(jù)f（α）=f（β）得： ，從而求出α和β的關(guān)系；（3）求出函數(shù)f（x）的導(dǎo)數(shù)，得到x+2x0﹣3=0，即B點(diǎn)的橫坐標(biāo)為3﹣2x0所以過(guò)點(diǎn)B的曲線的切線斜率，根據(jù)k1 ， k2的值，作商即可．法二：（1）求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，分離參數(shù)c，根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求出c的范圍即可；（2）根據(jù)根與關(guān)系判斷即可；（3）分別求出k1 ， k2的值，作商即可．
【考點(diǎn)精析】通過(guò)靈活運(yùn)用利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)，掌握一般的,函數(shù)的單調(diào)性與其導(dǎo)數(shù)的正負(fù)有如下關(guān)系： 在某個(gè)區(qū)間內(nèi)，(1)如果，那么函數(shù)在這個(gè)區(qū)間單調(diào)遞增；(2)如果，那么函數(shù)在這個(gè)區(qū)間單調(diào)遞減；求函數(shù)的極值的方法是:（1）如果在附近的左側(cè),右側(cè),那么是極大值（2）如果在附近的左側(cè),右側(cè),那么是極小值即可以解答此題．