Question

已知函数f（x）=x（x-a）（x-b），其中0＜a＜b．
（1）设f（x）在x=s和x=t处取得极值，其中s＜t，求证：0＜s＜a＜t＜b；
（2）设A（s，f（s）），B（t，f（t）），求证：线段AB的中点C在曲线y=f（x）上；
（3）若，求证：过原点且与曲线y=f（x）相切的两条直线不可能垂直．

Answer

（1）根据函数的极值点出导数为0，知，极值点是导数等于零的根，所以先求导，再解导数等于零，两根为s，t，再判断x=a，b时导数的正负，比较大小即可．
（2）求出AB的中点坐标，再代入y=f（x），判断是否成立即可．
（3）如果两条切线互相垂直，则斜率乘积等于-1，所以要证两条切线不可能垂直，只需证明它们斜率之积不等于-1即可，利用曲线的切线斜率是该点处的导数来计算．
【解析】
（1）f（x）=x3-（a+b）x2+abx，∴f'（x）=3x2-2（a+b）x+ab=0的两根为s，t，
令f'（x）=g（x），∵0＜a＜b，∴g（0）=ab＞0，g（a）=a（a-b）＜0，g（b）=b（b-a）＞0，
故有0＜s＜a＜t＜b．
（2）设AB中点C（x，y），则，
故有，∴，．
∴．
代入验算可知C在曲线y=f（x）上．
（3）过曲线上的点（x1，y1）的切线的斜率是31x2-2（a+b）x1+ab，
当x1=0时，切线的斜率k1=ab；
当x1≠0时，，∴，
∴切线斜率．
∵，∴，∴k2＞（ab-2）
∴k1k2=abk2＞ab（ab-2）=（ab-1）2-1≥-1
∴k1k2≠-1，故过原点且与曲线相切的两条直线不可能垂直．