(21)(本题 15 分)已知 a 是实数,函数 f(x)…——2008 高考数学第 21 题答案解析

2008_浙江卷 (2008·文)

2008 浙江 第 21 题 解答题 区分题
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(21)(本题 15 分)已知 a 是实数,函数 $f(x)=x^{2}(x-a)$ .
(I)若 $f^{1}①=3$ ,求 a 的值及曲线 $y=f(x)$ 在点 $(1, f(1))$ 处的切线方程;
(II)求 $f(x)$ 在区间 $[0,2]$ 上的最大值。

参考答案本题主要考查基本性质、导数的应用等基础知识,以及综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。满分 15 分。 (I)解:$f^{\prime}(x)=3 x^{2}-2 a x$ . 因为 $f^{\prime}(\mathrm{I})=3-2 a=3$ , 所以 $\quad a=0$ . 又当 $a=0$ 时,$f(\mathrm{I})=1, f^{\prime}(\mathrm{I})=3$ , 所以曲线 $y=f(x)$ 在 $(1, f(\mathrm{I}))$ 处的切线方程为 $\quad 3 x-y-2=0$ . (II)解:令 $f^{\prime}(x)=0$ ,解得 $x_{1}=0, x_{2}=\frac{2 a}{3}$ . 当 $\frac{2 a}{3} \leq 0$ ,即 $a \leqslant 0$ 时,$f(x)$ 在 $[0,2]$ 上单调递增,从而 $f_{\text {max }}=f②=8-4 a$. 当 $\frac{2 a}{3} \geq 2$ 时,即 $a \geqslant 3$ 时,$f(x)$ 在 $[0,2]$ 上单调递减,从而 $f_{\text {max }}=f(0)=0$. 当 $0<\frac{2 a}{3}<2$ ,即 $0<a<3, f(x)$ 在 $\left[0, \frac{2 a}{3}\right]$ 上单调递减,在 $\left[\frac{2 a}{3}, 2\right]$ 上单调递增,从而 $f_{\text {max }}= \begin{cases}8-4 a, & 0<a \leq 2 \text { .} \\ 0, & 2<a<3 \text { .}\end{cases}$ 综上所述,$f_{\max }= \begin{cases}8-4 a, & a \leq 2 . \\ 0, & a>2 .\end{cases}$

完整解析 · 逐步详解

答案:本题主要考查基本性质、导数的应用等基础知识,以及综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。满分 15 分。
(I)解:$f^{\prime}(x)=3 x^{2}-2 a x$ .

因为 $f^{\prime}(\mathrm{I})=3-2 a=3$ ,

所以 $\quad a=0$ .
又当 $a=0$ 时,$f(\mathrm{I})=1, f^{\prime}(\mathrm{I})=3$ ,

所以曲线 $y=f(x)$ 在 $(1, f(\mathrm{I}))$ 处的切线方程为 $\quad 3 x-y-2=0$ .
(II)解:令 $f^{\prime}(x)=0$ ,解得 $x_{1}=0, x_{2}=\frac{2 a}{3}$ .
当 $\frac{2 a}{3} \leq 0$ ,即 $a \leqslant 0$ 时,$f(x)$ 在 $[0,2]$ 上单调递增,从而
$f_{\text {max }}=f②=8-4 a$.
当 $\frac{2 a}{3} \geq 2$ 时,即 $a \geqslant 3$ 时,$f(x)$ 在 $[0,2]$ 上单调递减,从而
$f_{\text {max }}=f(0)=0$.

当 $0<\frac{2 a}{3}<2$ ,即 $0

综上所述,$f_{\max }= \begin{cases}8-4 a, & a \leq 2 . \\ 0, & a>2 .\end{cases}$

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