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21导数及其应用★★★★★
设函数 f(x)=ax3−(a+1)x2+xf(x)=ax^3-(a+1)x^2+xf(x)=ax3−(a+1)x2+x,g(x)=kx+mg(x)=kx+mg(x)=kx+m,其中 a≥0a\ge 0a≥0,kkk,m∈Rm\in \mathbf{R}m∈R,若任意 x∈[0,1]x\in[0,1]x∈[0,1] 均有 f(x)≤g(x)f(x)\le g(x)f(x)≤g(x),则称函数 y=g(x)y=g(x)y=g(x) 是函数 y=f(x)y=f(x)y=f(x) 的控制函数,且对于所有满足条件的函数 y=g(x)y=g(x)y=g(x) 在 xxx 处取得的最小值记为 fˉ(x)\bar f(x)fˉ​(x).
(1) 若 a=2a=2a=2,g(x)=xg(x)=xg(x)=x,试问 y=g(x)y=g(x)y=g(x) 是否为 y=f(x)y=f(x)y=f(x) 的控制函数; (2) 若 a=0a=0a=0,使得直线 y=h(x)y=h(x)y=h(x) 是曲线 y=f(x)y=f(x)y=f(x) 在 x=14x=\frac14x=41​ 处的切线,证明:函数 y=h(x)y=h(x)y=h(x) 为函数 y=f(x)y=f(x)y=f(x) 的控制函数,并求 fˉ(14)\bar f\left(\frac14\right)fˉ​(41​) 的值; (3) 若曲线 y=f(x)y=f(x)y=f(x) 在 x=x0x=x_0x=x0​(x0∈(0,1)x_0\in(0,1)x0​∈(0,1))处的切线过点 (1,0)(1,0)(1,0),且 c∈[x0,1]c\in[x_0,1]c∈[x0​,1],证明:当且仅当 c=x0c=x_0c=x0​ 或 c=1c=1c=1 时,fˉ(c)=f(c)\bar f(c)=f(c)fˉ​(c)=f(c).

2023 · 上海 · 春季 · 第 21 题 · 解答题

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