(13 分)已知函数 f(x)=a x^ 2 +1(a>0…——2012 高考数学第 18 题答案解析

2012_北京卷 (2012·文)

2012 北京 第 18 题 解答题 区分题
2012_北京卷 (2012·文)

18.(13 分)已知函数 $f(x)=a x^{2}+1(a>0), g(x)=x^{3}+b x$ 。
(1)若曲线 $y=f(x)$ 与曲线 $y=g(x)$ 在它们的交点(1,c)处有公共切线,求 $a, b$ 的值;
(2)当 $a=3, b=-9$ 时,函数 $f(x)+g(x)$ 在区间 $[k, 2]$ 上的最大值为 28 ,求 $k$ 的取值范围.

完整解析 · 逐步详解

【考点】6E:利用导数研究函数的最值; 6 H :利用导数研究曲线上某点切线方程。

【专题】53:导数的综合应用.
【分析】(1)根据曲线 $\mathrm{y}=\mathrm{f}(\mathrm{x})$ 与曲线 $\mathrm{y}=\mathrm{g}(\mathrm{x})$ 在它们的交点(1,c)处具有公共切线,可知切点处的函数值相等,切点处的斜率相等,故可求 $\mathrm{a} , \mathrm{~b}$ 的值;
(2)当 $a=3, b=-9$ 时,设 $h(x)=f(x)+g(x)=x^{3}+3 x^{2}-9 x+1$ ,求导函数,确定函数的极值点,进而可得 $k \leqslant-3$ 时,函数 $h(x)$ 在区间 $[k, 2]$ 上的最大值为 $h(-3)=28 ;-3

【解答】解:①$f(x)=a x^{2}+1(a>0)$ ,则 $f^{\prime}(x)=2 a x, k_{1}=2 a$ ,
$g(x)=x^{3}+b x$ ,则 $g^{\prime}(x)=3 x^{2}+b, k_{2}=3+b$ ,
由( $1, ~ c$ )为公共切点,可得: $2 a=3+b$①
又 $f(1)=a+1, g(1)=1+b$ ,
$\therefore a+1=1+b$,
即 $a=b$ ,代入①式,可得:$a=3, b=3$ .
②当 $a=3, ~ b=-9$ 时,设 $h(x)=f(x)+g(x)=x^{3}+3 x^{2}-9 x+1$
则 $h^{\prime}(x)=3 x^{2}+6 x-9$ ,
令 $\mathrm{h}^{\prime}(\mathrm{x})=0$ ,
解得:$x_{1}=-3, x_{2}=1$ ;
$\therefore \mathrm{k} \leqslant-3$ 时,函数 $\mathrm{h}(\mathrm{x})$ 在 $(-\infty,-3)$ 上单调增,在 $(-3,1]$ 上单调减, $(1,2)$ 上单调增,所以在区间 $[k, 2]$ 上的最大值为 $h(-3)=28$
$-3所以 k 的取值范围是 $(-\infty,-3$ ]
【点评】本题考查导数知识的运用,考查导数的几何意义,考查函数的单调性与最值,解题的关键是正确求出导函数.

✅ 来源:2012年 · 北京 · 2012_北京卷 (2012·文) · 第 18 题 · 本题已通过人工审核与系统自动校验

再练一道 · 同类压轴题

2013 区分题 · 2013_退役省自主命题 (2013·…
(17)(本小题满分 13 分,(I)小问 6 分,(II)小问 7 分) 设 f(x)=a(…
区分题
(本小题满分14分)已知函数 f(x)=4 x^ 3 +3 t x^ 2 -6 t x+t-1…
2010 区分题 · 2010_退役省自主命题 (2010·…
(本小题满分 14 分) 已知曲线 C_ n : y=n x^ 2,点 P_ n (x_ n…

同类专题与考点

导数在研究函数中的作用高考真题 分类讨论高考真题导数法高考真题 分类不全易错题端点取等判断错误易错题

返回上层

数学全部真题2012年数学真题北京数学真题查看原卷:2012_北京卷 (2012·文)