已知函数 $ f\left(x\right)=\left(x-a\right)^2\left(x-b\right)\left(a,b\in {\mathbb{R}},a<b\right) $.
【难度】
【出处】
2010年高考浙江卷(文)
【标注】
  1. 当 $ a=1 $,$ b=2 $ 时,求曲线 $ y=f\left(x\right) $ 在点 $ \left(2,f\left(2\right)\right) $ 处的切线方程;
    标注
    答案
    解析
    当 $ a=1 $,$ b=2 $ 时,因为 $f'\left(x\right)=\left(x-1\right)\left(3x-5\right)$,故 $f '\left(2\right)=1$.
    又 $f\left(2\right)=0$,所以 $ f\left(x\right)$ 在点 $\left(2,0\right)$ 处的切线方程为 $ y=x-2$.
  2. 设 $ x_1 $,$ x_2 $ 是 $ f\left(x\right) $ 的两个极值点,$ x_3 $ 是 $ f\left(x\right) $ 的一个零点,且 $ x_3\neq x_1 $,$ x_3\neq x_2 $.证明:存在实数 $ x_4 $,使得 $ x_1 $,$ x_2 $,$ x_3 $,$ x_4 $ 按某种顺序排列后构成等差数列,并求 $ x_4 $.
    标注
    答案
    解析
    因为\[f'\left(x\right)=3\left(x-a\right)\left( x-{\dfrac{a+2b}{3}}\right) ,\]由于 $ a<b$,故\[a<{\dfrac{a+2b}{3}},\]所以 $f\left(x\right)$ 的两个极值点为\[x=a,x={\dfrac{a+2b}{3}}.\]不妨设 $x_1=a$,$x_2={\dfrac{a+2b}{3}}$,因为 $x_3\neq x_1$,$x_3\neq x_2$,且 $x_3$ 是 $f\left(x\right)$ 的零点,故 $x_3=b.$
    又因为\[{\dfrac{a+2b}{3}}-a=2\left( b-{\dfrac{a+2b}{3}}\right) ,x_4={\dfrac{1}{2}} \left(a+{\dfrac{a+2b}{3}}\right) ={\dfrac{2a+b}{3}},\]此时 $ a $,${\dfrac{2a+b}{3}}$,${\dfrac{a+2b}{3}}$,$b$ 依次成等差数列,所以存在实数 $ x_4 $ 满足题意,且 $ x_4={\dfrac{2a+b}{3}} .$
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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