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设函数f(x)=ax3+bx.(I)设a≠0.当a+b=0时.求过点P相切的直线方程,(Ⅱ)设b>0.当a≤0且x∈[0.1]时.有f.求b的最大值.

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 15:06:03分类:高中数学题库

设函数f(x)=ax3+bx(a,b为实数).
(I)设a≠0,当a+b=0时.求过点P(-1,0)且与曲线y=f(x)相切的直线方程;
(Ⅱ)设b>0,当a≤0且x∈[0,1]时,有f(x)∈[0,1),求b的最大值.在线课程解:(Ⅰ)∵a≠0,a+b=0,∴b=-a,则f(x)=ax3-ax,
∴f'(x)=3ax2-a,设切点T(x0,y0),则f'(x0)=kPT,
即:切线方程为,又∵切线过点P(-1,0),
∴,解得:x0=-1或.
当x0=-1时,f'(x0)=2a,切线方程为y=2ax+2a,
当时,,切线方程为.
(Ⅱ) ①当a=0,b>0时,f(x)=bx在[0,1]上递增,∴b≤1.
②当a<0,b>0时,令f'(x)=3ax2+b=0,得,f(x)在[0,]上递增,
( i ) 若时,f(x)在[0,1]上递增,
∵f(0)=0,
∴,即:,由线性规划知:.
( ii ) 若时,f(x)在[0,]上递增,在[,1]上递减,
又f(0)=0,由题意得:,
由得,,
即:,得4b3≤-27a.
又a+b≥0,∴a≥-b,
∴4b3≤27b,得.
当时,,满足.
综上所述:b的最大值为.
分析:(I)设切点T(x0,y0),利用导数的几何意义可得f'(x0)=kPT,利用点斜式得到切线方程,把点P(-1,0)代入即可得到x0,进而即可得到切线方程;
(II)通过对a,b分类讨论,利用导数研究其单调性得出值域即可.
点评:熟练掌握利用导数研究函数的单调性、导数的几何意义、切线方程、分类讨论的思想方法是解题的关键.