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(2014•盐城二模)设函数f(x)=ax+sinx+cosx.若函数f(x)的图象上存在不同的两点A,B,使得曲线y=f(x)在点A,B处的切线互相垂直,则实数a的取值范围为.
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(2014•盐城二模)设函数f(x)=ax+sinx+cosx.若函数f(x)的图象上存在不同的两点A,B,使得曲线y=f(x)在点A,B处的切线互相垂直,则实数a的取值范围为______.
▼优质解答
答案和解析
由f(x)=ax+sinx+cosx,得
f′(x)=a+cosx-sinx,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则f′(x1)=a+cosx1-sinx1,f′(x2)=a+cosx2-sinx2.
由f′(x1)f′(x2)=-1,得
a2+[(cosx1-sinx1)+(cosx2-sinx2)]a+(cosx1-sinx1)(cosx2-sinx2)+1=0.
令m=cosx1-sinx1,n=cosx2-sinx2,
则m∈[-
,
],n∈[-
,
].
∴a2+(m+n)a+mn+1=0.
△=(m+n)2-4mn-4=(m-n)2-4,
∴0≤(m-n)2-4≤4,0≤
≤2.
当m-n=±2
时,m+n=0,
又a=
=
.
∴-1≤a≤1.
∴函数f(x)的图象上存在不同的两点A,B,使得曲线y=f(x)在点A,B处的切线互相垂直,则实数a的取值范围为[-1,1].
故答案为:[-1,1].
f′(x)=a+cosx-sinx,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则f′(x1)=a+cosx1-sinx1,f′(x2)=a+cosx2-sinx2.
由f′(x1)f′(x2)=-1,得
a2+[(cosx1-sinx1)+(cosx2-sinx2)]a+(cosx1-sinx1)(cosx2-sinx2)+1=0.
令m=cosx1-sinx1,n=cosx2-sinx2,
则m∈[-
2 |
2 |
2 |
2 |
∴a2+(m+n)a+mn+1=0.
△=(m+n)2-4mn-4=(m-n)2-4,
∴0≤(m-n)2-4≤4,0≤
(m-n)2-4 |
当m-n=±2
2 |
又a=
-(m+n)±
| ||
2 |
-(m+n)±
| ||
2 |
∴-1≤a≤1.
∴函数f(x)的图象上存在不同的两点A,B,使得曲线y=f(x)在点A,B处的切线互相垂直,则实数a的取值范围为[-1,1].
故答案为:[-1,1].
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