精英家教网 > 高中数学 > 题目详情
已知函数f(x)=4x3+3tx2-6t2x+t-1(x∈R),其中t∈R.
(Ⅰ)当t=1时,求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;
(Ⅱ)当t≠0时,求f(x)的单调区间;
(Ⅲ)若函数f(x)在区间(0,1)内存在零点,求实数t的取值范围.
考点:利用导数研究曲线上某点切线方程,利用导数研究函数的单调性
专题:综合题,导数的综合应用
分析:(Ⅰ)当t=1时,f(x)=4x3+3x2-6x,f′(x)=12x2+6x-6,由此能求出曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程.
(Ⅱ)f′(x)=12x2+6tx-6t2,令f′(x)=0,解得x=-t,或x=
t
2
.由此进行分类讨论,能求出f(x)的单调区间.
(Ⅲ)当t>2时,
t
2
>1
,f(x)在(0,1)内单调递减,f(0)=t-1>0,f(1)=-6t2+4t+3≤-6×4+4×2+3<0,即可得出结论.
解答: 解:(Ⅰ)当t=1时,f(x)=4x3+3x2-6x,f(0)=0,f'(x)=12x2+6x-6f'(0)=-6.
所以曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=-6x.-------4分
(Ⅱ)f'(x)=12x2+6tx-6t2,令f'(x)=0,解得x=-t,或x=
t
2

因为t≠0,以下分两种情况讨论:
(1)若t<0,则
t
2
<-t,当x
变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:
x (-∞,
t
2
)
(
t
2
,-t)
(-t,+∞)
f'(x) + - +
f(x)
所以,f(x)的单调递增区间是(-∞,
t
2
),(-t,+∞);f(x)
的单调递减区间是(
t
2
,-t)

(2)若t>0,则-t<
t
2
,当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:
x (-∞,t) (-t,
t
2
)
(
t
2
,+∞)
f'(x) + - +
f(x)
所以,f(x)的单调递增区间是(-∞,-t),(
t
2
,+∞);f(x)
的单调递减区间是(-t,
t
2
)
.--------10分
(Ⅲ)由(Ⅱ)可知,当t>0时,f(x)在(0,
t
2
)
内的单调递减,在(
t
2
,+∞)
内单调递增,
当t>2时,
t
2
>1
,f(x)在(0,1)内单调递减,f(0)=t-1>0,f(1)=-6t2+4t+3≤-6×4+4×2+3<0.
所以对任意t>2,在区间(0,1)内存在唯一的一个零点.-------------14分.
点评:本题主要考查了导数的几何意义,利用导数研究函数的单调性、曲线的切线方程、函数零点、解不等式等基础知识,考查了计算能力和分类讨论的思想.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中数学 来源: 题型:

如图,四棱锥A-BCDE中,底面BCDE为矩形,侧面ABC⊥底面BCDE,BC=2,CD=
2
,AB=AC,CE与平面ABE所成的角为45°.
(1)证明:AD⊥CE;
(2)求二面角A-CE-B的正切值.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

三个工程队要承包5项不同的工程,每队至少承包一项,问共有多少种不同的承包方案.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

如图,经过村庄A有两条夹角为60°的公路AB,AC,根据规划拟在两条公路之间的区域内建一工厂P,分别在两条公路边上建两个仓库M、N (异于村庄A),要求PM=PN=MN=2(单位:千米).设∠AMN=θ.
(1)在△AMN和△AMP中试用θ表示AM和AP2
(2)设AP2=f(θ),化简f(θ);
(3)θ为多少时,工厂产生的噪声对居民的影响最小(即工厂与村庄的距离AP最远),并求出AP的最大值.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

某同学在一次研究性学习中发现,以下五个式子的值都等于同一个常数:
①cos213°+cos273°-cos13°cos73°;
②cos215°+cos275°-cos15°cos75°;
③cos240°+cos2100°-cos40°cos100°;
④cos2(-30°)+cos230°-cos(-30°)cos30°;
⑤cos2(-12°)+cos248°-cos(-12°)cos48°.
(1)试从上述五个式子中选择一个,求出这个常数;
(2)根据(1)的计算结果,将该同学的发现推广为三角恒等式,并证明你的结论.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

设数列{an}是等差数列,数列{bn}的前n项和Sn满足Sn=1-bn,(n∈N+),且a2-1=
1
b1
,a5=
1
b3
+1.
(Ⅰ)求数列{an}和{bn}的通项公式:
(Ⅱ)设Tn为数列{an.bn}的前n项和,求Tn

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

如图,在几何体ABCDE中,BE⊥平面ABC,CD∥BE,△ABC是等腰直角三角形,∠ABC=90°,且BE=AB=2,CD=1,点F是AE的中点.建立适当的空间直角坐标系,利用空间向量方法解答以下问题:
(Ⅰ)求证:DF∥平面ABC;
(Ⅱ)求AB与平面BDF所成角的正弦值.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

(1)平面α过坐标原点O,
n
=(1,2,3)是平面α的一个法向量,求P(-1,2,0)到平面α的距离;
(2)直线l过A(2,2,1),
s
=(-1,0,1)
是直线l的一个方向向量,求P(0,2,2)到直线l的距离.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,AD⊥AB,△ABC是正三角形,AC与BD的交点M恰好是AC中点,N为线段PB的中点,G在线段BM上,且
BG
GM
=2

(Ⅰ)求证:AB⊥PD;
(Ⅱ)求证:GN∥平面PCD.

查看答案和解析>>

同步练习册答案