已知函數(shù)f(x)=4x3+3tx2-6t2x+t-1(x∈R),其中t∈R.
(Ⅰ)當t=1時,求曲線y=f(x)在點(0,f(0))處的切線方程;
(Ⅱ)當t≠0時,求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅲ)若函數(shù)f(x)在區(qū)間(0,1)內(nèi)存在零點,求實數(shù)t的取值范圍.
考點:利用導數(shù)研究曲線上某點切線方程,利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性
專題:綜合題,導數(shù)的綜合應用
分析:(Ⅰ)當t=1時,f(x)=4x3+3x2-6x,f′(x)=12x2+6x-6,由此能求出曲線y=f(x)在點(0,f(0))處的切線方程.
(Ⅱ)f′(x)=12x2+6tx-6t2,令f′(x)=0,解得x=-t,或x=
t
2
.由此進行分類討論,能求出f(x)的單調(diào)區(qū)間.
(Ⅲ)當t>2時,
t
2
>1
,f(x)在(0,1)內(nèi)單調(diào)遞減,f(0)=t-1>0,f(1)=-6t2+4t+3≤-6×4+4×2+3<0,即可得出結論.
解答: 解:(Ⅰ)當t=1時,f(x)=4x3+3x2-6x,f(0)=0,f'(x)=12x2+6x-6f'(0)=-6.
所以曲線y=f(x)在點(0,f(0))處的切線方程為y=-6x.-------4分
(Ⅱ)f'(x)=12x2+6tx-6t2,令f'(x)=0,解得x=-t,或x=
t
2

因為t≠0,以下分兩種情況討論:
(1)若t<0,則
t
2
<-t,當x
變化時,f'(x),f(x)的變化情況如下表:
x (-∞,
t
2
)
(
t
2
,-t)
(-t,+∞)
f'(x) + - +
f(x)
所以,f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是(-∞,
t
2
),(-t,+∞);f(x)
的單調(diào)遞減區(qū)間是(
t
2
,-t)

(2)若t>0,則-t<
t
2
,當x變化時,f'(x),f(x)的變化情況如下表:
x (-∞,t) (-t,
t
2
)
(
t
2
,+∞)
f'(x) + - +
f(x)
所以,f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是(-∞,-t),(
t
2
,+∞);f(x)
的單調(diào)遞減區(qū)間是(-t,
t
2
)
.--------10分
(Ⅲ)由(Ⅱ)可知,當t>0時,f(x)在(0,
t
2
)
內(nèi)的單調(diào)遞減,在(
t
2
,+∞)
內(nèi)單調(diào)遞增,
當t>2時,
t
2
>1
,f(x)在(0,1)內(nèi)單調(diào)遞減,f(0)=t-1>0,f(1)=-6t2+4t+3≤-6×4+4×2+3<0.
所以對任意t>2,在區(qū)間(0,1)內(nèi)存在唯一的一個零點.-------------14分.
點評:本題主要考查了導數(shù)的幾何意義,利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、曲線的切線方程、函數(shù)零點、解不等式等基礎知識,考查了計算能力和分類討論的思想.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

如圖,四棱錐A-BCDE中,底面BCDE為矩形,側面ABC⊥底面BCDE,BC=2,CD=
2
,AB=AC,CE與平面ABE所成的角為45°.
(1)證明:AD⊥CE;
(2)求二面角A-CE-B的正切值.

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

三個工程隊要承包5項不同的工程,每隊至少承包一項,問共有多少種不同的承包方案.

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

如圖,經(jīng)過村莊A有兩條夾角為60°的公路AB,AC,根據(jù)規(guī)劃擬在兩條公路之間的區(qū)域內(nèi)建一工廠P,分別在兩條公路邊上建兩個倉庫M、N (異于村莊A),要求PM=PN=MN=2(單位:千米).設∠AMN=θ.
(1)在△AMN和△AMP中試用θ表示AM和AP2;
(2)設AP2=f(θ),化簡f(θ);
(3)θ為多少時,工廠產(chǎn)生的噪聲對居民的影響最。垂S與村莊的距離AP最遠),并求出AP的最大值.

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

某同學在一次研究性學習中發(fā)現(xiàn),以下五個式子的值都等于同一個常數(shù):
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)試從上述五個式子中選擇一個,求出這個常數(shù);
(2)根據(jù)(1)的計算結果,將該同學的發(fā)現(xiàn)推廣為三角恒等式,并證明你的結論.

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

設數(shù)列{an}是等差數(shù)列,數(shù)列{bn}的前n項和Sn滿足Sn=1-bn,(n∈N+),且a2-1=
1
b1
,a5=
1
b3
+1.
(Ⅰ)求數(shù)列{an}和{bn}的通項公式:
(Ⅱ)設Tn為數(shù)列{an.bn}的前n項和,求Tn

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

如圖,在幾何體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,點F是AE的中點.建立適當?shù)目臻g直角坐標系,利用空間向量方法解答以下問題:
(Ⅰ)求證:DF∥平面ABC;
(Ⅱ)求AB與平面BDF所成角的正弦值.

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

(1)平面α過坐標原點O,
n
=(1,2,3)是平面α的一個法向量,求P(-1,2,0)到平面α的距離;
(2)直線l過A(2,2,1),
s
=(-1,0,1)
是直線l的一個方向向量,求P(0,2,2)到直線l的距離.

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

在四棱錐P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,AD⊥AB,△ABC是正三角形,AC與BD的交點M恰好是AC中點,N為線段PB的中點,G在線段BM上,且
BG
GM
=2

(Ⅰ)求證:AB⊥PD;
(Ⅱ)求證:GN∥平面PCD.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案