的图象在点(-2,f(-2))处的切线方程为16x+y+20=0(1)求实数a、b的值
(2)曲线y=f(x)上存在两点M、N,使得△MON是以坐标原点O为直角顶点的直角三角形,且斜边MN的中点在y轴上,求实数c的取值范围
(3)当c=e时,讨论关于x的方程f(x)=kx(k∈R)的实根个数.在线课程解:(1)当x<1时,f'(x)=-3x2+2ax+b.
∵函数图象在点(-2,f(-2))处的切线方程为16x+y+20=0.
∴切点坐标为(-2,12),则有

解得a=1,b=0…(3分)
(2)由(1)得
,根据条件M,N的横坐标互为相反数,不妨设M(-t,t3+t2),N(t,f(t)),(t>0).①若t<1,则f(t)=-t3+t2,由∠MON是直角得,
,即-t2+(t3+t2)(-t3+t2)=0,t4-t2+1=0.(无解)②若t≥1,则f(t)=clnt.
由于MN的中点在y轴上,且
,点N不能在x轴上,即t≠1.由
,-t2+(t3+t2)•clnt=0,分离参数得到
∵函数
(t>1)的值域是(0,+∞)∴c的取值范围是(0,+∞)…(7分)
(3)方程f(x)=kx,即
,可知0一定是方程的根,所以仅就x≠0时进行研究,方程等价于
.令
…(8分)下面研究函数k(x)的性态,进而画出其大致图象.
对于x<1且x≠0部分,函数k(x)=-x2+x的图象是开口向下的抛物线的一部分,当
时取得最大值
,其值域是
;对于x≥1部分,函数
,令
,得x=e,所以函数k(x)在(1,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减,所以k(x)在x=e时取得最大值1,其值域是[0,1],k(1)=0,并且当x无限增大时,其图象在x轴上方向右无限接近x轴但永远也达不到x轴…(10分)
因此可画出函数k(x)的图象的示意图如下:

可得:
①当k>1时,方程f(x)=kx只有唯一实根0;
②当k=1或者k≤0时,方程f(x)=kx有两个实根;
③当
时,方程f(x)=kx有三个实根;④当
时,方程f(x)=kx有四个实根;⑤当
时,方程f(x)=kx有五个实根;…(12分)分析:(1)求导函数,利用函数图象在点(-2,f(-2))处的切线方程为16x+y+20=0,建立方程组,即可求得实数a、b的值;
(2)设出M,N的坐标,分类讨论,利用MN的中点在y轴上,且
,即可求实数c的取值范围;(3)就x≠0时进行研究,方程等价于
,利用函数的图象,分类讨论,即可得到结论.点评:本题考查导数知识的运用,考查分类讨论的数学思想,考查向量知识的运用,属于中档题.