已知函數(shù)f(x)=x(x-a)(x-b),其中0<a<b.

(1)設(shè)f(x)在x=s及x=t處取到極值,其中s<t,求證:0<s<a<t<b.

(2)設(shè)A(s,f(s)),B(t,f(t)),求證:線段AB的中點(diǎn)C在曲線y=f(x)上.

(3)若a+b<2,求證:過(guò)原點(diǎn)且與曲線y=f(x)相切的兩條直線不可能垂直.

答案:
解析:

  解:(1) (x)=3x2-2(a+b)x+ab

  解:(1)(x)=3x2-2(a+b)x+ab.

  依題意知,s,t是二次方程f(x)=0的兩個(gè)實(shí)根.

  因?yàn)?IMG style="vertical-align:middle" SRC="http://thumb.zyjl.cn/pic7/pages/60B1/0003/0444/3cfcfba54ac29821b0728674ccae3b33/C/Image2476.gif">(0)=ab>0,(a)=a2-ab=a(a-b)<0,(b)=b2-ab=b(b-a)>0,

  所以(x)=0在區(qū)間(0,a)與(a,b)內(nèi)分別有一個(gè)實(shí)根.

  因?yàn)閟<t,

  所以0<s<a<t<b.

  (2)由s,t是(x)=0的兩個(gè)實(shí)根,知s+t=,st=

  所以f(s)+f(t)=(s3+t3)-(a+b)(s2+t2)+ab(s+t)=-(a+b)3ab(a+b).

  因?yàn)閒()=f()=-(a+b)3ab(a+b)=(f(s)+f(t)),

  故AB的中點(diǎn)C(,f())在曲線y=f(x)上.

  (3)過(guò)曲線上點(diǎn)(x1,y1)的切線方程為y-y1=[3-2(a+b)x1+ab](x-x1).

  因?yàn)閥1=x1(x1-a)·(x1-b),又切線過(guò)原點(diǎn),所以-x1(x1-a)(x1-b)=-x1[3-2(a+b)x1+ab].解得x1=0,或x1.當(dāng)x1=0時(shí),切線的斜率為ab;當(dāng)x1時(shí),切線的斜率為-(a+b)2+ab.因?yàn)閍>0,b>0,a+b<2,所以兩斜率之積[-(a+b)2+ab]·(ab)=(ab)2(a+b)2·ab>(ab)2-2ab=(ab-1)2-1≥-1.故兩切線不垂直.


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