已知函數![]()
的圖象過坐標原點O,且在點
處的切線的斜率是
.
(1)求實數
的值;
(2)求
在區間
上的最大值;
(3)對任意給定的正實數
,曲線
上是否存在兩點P、Q,使得
是以O為直角頂點的直角三角形,且此三角形斜邊中點在
軸上?說明理由.
(1)
;( Ⅱ)詳見解析;( Ⅲ)詳見解析.
解析試題分析:(1)當x<1時,f(x)=-x3+x2+bx+c,則f'(x)=-3x2+2x+b.依題意得:
,由此能求出實數b,c的值.(2)由
知,當-1≤x<1時,
,令f'(x)=0得
,當x變化時,f'(x),f(x)的變化情況列表知f(x)在[-1,1)上的最大值為2.當1≤x≤2時,f(x)=alnx.當a≤0時,f(x)≤0,f(x)最大值為0;當a>0時,f(x)在[1,2]上單調遞增.當aln2≤2時,f(x)在區間[-1,2]上的最大值為2;當aln2>2時,f(x)在區間[-1,2]上的最大值為aln2.(3)假設曲線y=f(x)上存在兩點P、Q滿足題設要求,則點P、Q只能在y軸兩側.設P(t,f(t))(t>0),則Q(-t,t3+t2),顯然t≠1.由此入手能得到對任意給定的正實數a,曲線y=f(x)上存在兩點P、Q,使得△POQ是以O為直角頂點的直角三角形,且此三角形斜邊中點在y軸上.
解:(1)當
時,
,則
。
依題意得:
,即
解得![]()
(2)由(1)知,![]()
①當
時,
,
令
得
或![]()
當
變化時,
的變化情況如下表: