19.(本题满分12分)
已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,曲线y=f(x)在点x=1处的切线为l:
3x-y+1=0,
若x=时,y=f(x)有极值.
(1)求a,b,c的值;
(2)求y=f(x)在[-3,1]上的最大值和最小值.
解析:
(1)由f(x)=x3+ax2+bx+c,得f′(x)=3x2+2ax+b,
当x=1时,切线l的斜率为3,可得2a+b=0.①当x=时,y=f(x)有极值,
则f′=0,可得4a+3b+4=0.②由①②解得a=2,b=-4.
由于切点的横坐标为x=1,∴f
(1)=4,∴1+a+b+c=4,∴c=5.
∴a=2,b=-4,c=5.
(2)由
(1)可得f(x)=x3+2x2-4x+5,
∴f′(x)=3x2+4x-4,令f′(x)=0,得x1=-2,x2=.
当x变化时,y、y′的取值及变化如下表:
x
-3
(-3,-2)
-2
1
y′
+
0
-
0
+
y
8
单调递增↗
13
单调递减↘
单调递增↗
4
∴y=f(x)在[-3,1]上的最大值为13,最小值为.
20.(本题满分12分)
已知两点A(-2,0)、B(2,0),动点P与A、B两点连线的斜率kPA、kPB满足kPA·kPB=-.
(1)求动点P的轨迹E的方程;
(2)若H是曲线E与y轴正半轴的交点,则曲线E上是否存在两点M、N,使得△HMN是以H为直角顶点的等腰直角三角形?
若存在,请说明满足条件的M、N有几对;若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)设点P的坐标为(x,y)(x≠±2),则kPA=,kPB=.
依题意kPA·kPB=-,所以·=-,化简得+y2=1,
所以动点P的轨迹E的方程为+y2=1(x≠±2).(注:
如果未说明x≠±2(或y≠0),扣1分.)
(2)假设能构成等腰直角三角形HMN,其中直角顶点H为(0,1).
由题意可知,直角边HM、HN不可能垂直或平行于x轴,
故可设HM所在直线的方程为y=kx+1(k>0),则HN所在直线的方程为y=-x+1.
联立,消去y整理得(1+4k2)x2+8kx=0,得xM=-,
将xM=-代入y=kx+1可得yM=-+1,故点M的坐标为(-,+1).
所以|HM|=,同理可得|HN|=,
由|HM|=|HN|,得k(4+k2)=1+4k2,所以k3-4k2+4k-1=0,整理得(k-1)(k2-3k+1)=0,解得k=1或k=.
当直线HM的斜率k=1时,直线HN的斜率为-1;当直线HM的斜率k=时,直线HN的斜率为;
当直线HM的斜率k=时,直线HN的斜率为.综上所述,符合条件的M、N有3对.
21.(本题满分12分)
已知函数,g(x)alnxx(a0).
(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)证明:
当a>0时,对于任意x1,x2∈(0,e],总有g