Question

已知a≥0，函數(shù)f（x）=x²+ax．設(shè)x1∈(-∞，-

a

2

)，記曲線y=f（x）在點(diǎn)M（x₁，f（x₁））處的切線為l，l與x軸的交點(diǎn)是N（x₂，0），O為坐標(biāo)原點(diǎn)．
（Ⅰ）證明：x2=

x 2 1

2x1+a

；
（Ⅱ）若對(duì)于任意的x1∈(-∞，-

a

2

)，都有

OM

•

ON

＞

9a

16

成立，求a的取值范圍．

Answer 1

分析：（Ⅰ）求出f'（x），把x=x₁代入到導(dǎo)函數(shù)中求出切線l的斜率，并代入到f（x）中求出f（x₁），寫出切線方程，然后令y=0求出與x軸的交點(diǎn)橫坐標(biāo)x即x₂得證；
（Ⅱ）根據(jù)第一問寫出M和N的坐標(biāo)，算出

OM

與

ON

的數(shù)量積，當(dāng)a等于0時(shí)不等式成立，當(dāng)a大于0時(shí)設(shè)g（x₁）等于數(shù)量積，求出導(dǎo)函數(shù)等于0時(shí)，x₁的值，然后利用x1∈(-∞，-

a

2

)討論導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)得到函數(shù)的單調(diào)區(qū)間，利用函數(shù)的增減性得到g（x₁）的最小值大于

9a

16

列出關(guān)于a的不等式，求出解集即可得到a的取值范圍．

解答：解：（Ⅰ）證明：對(duì)f（x）求導(dǎo)數(shù)，得f'（x）=2x+a，故切線l的斜率為2x₁+a，
由此得切線l的方程為y-（x₁²+ax₁）=（2x₁+a）（x-x₁）．
令y=0，得x2=-

x 2 1 +ax1

2x1+a

+x1=

x 2 1

2x1+a

．
（Ⅱ）由M(x1，

x

2 1

+ax1)，N(

x 2 1

2x1+a

，0)，得

OM

•

ON

=

x 3 1

2x1+a

．
所以a=0符合題意；
當(dāng)a＞0時(shí)，記g(x1)=

x 3 1

2x1+a

，x1∈(-∞，-

a

2

)．
對(duì)g（x₁）求導(dǎo)數(shù)，得g′(x1)=

x 2 1 (4x1+3a)

(2x1+a)2

，
令g'（x₁）=0，得x1=-

3a

4

∈(-∞，-

a

2

)．
當(dāng)x1∈(-∞，-

a

2

)時(shí)，g'（x₁）的變化情況如下表：
所以，函數(shù)g（x₁）在(-∞，-

3a

4

)上單調(diào)遞減，
在(-

3a

4

，-

a

2

)上單調(diào)遞增，從而函數(shù)g（x₁）的最小值為g(-

3a

4

)=

27

32

a2．
依題意

27

32

a2＞

9a

16

，解得a＞

2

3

，即a的取值范圍是(

2

3

，+∞)．
綜上，a的取值范圍是(

2

3

，+∞)或a=0．

點(diǎn)評(píng)：考查學(xué)生會(huì)進(jìn)行平面向量的數(shù)量積的運(yùn)算，掌握不等式恒成立時(shí)所取的條件，會(huì)利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最小值，會(huì)利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點(diǎn)切線的方程．