题目
设x1,x2(x1≠x2)是函数f(x)=ax3+bx2-a2x(a>0)的两个极值点.(1)若x1=-1,x2=2,求f(x)的解析式;(2)若|x1|+|x2|=,求b的最大值;(3)若x1<x<x2,且x2=a,函数g(x)=f′(x)-a(x-x1),求证:|g(x)|≤a(3a+2)2.
答案:答案:f′(x)=3ax2+2bx-a2(a>0). (1)解:∵x1=-1,x2=2是函数f(x)的两个极值点,∴f′(-1)=0,f′(2)=0. ∴3a-2b-a2=0,12a+4b-a2=0,解得a=6,b=-9. ∴f(x)=6x3-9x2-36x.4分(2)解:∵x1,x2是f(x)的两个极值点,∴f′(x1)=f′(x2)=0.∴x1,x2是方程3ax2+2bx-a2=0的两根.∵Δ=4b2+12a3,∴Δ>0对一切a>0,b∈R恒成立,x1+x2=,x1·x2=.∵a>0,∴x1·x2<0.∴|x1|+|x2|=|x1-x2|=. 由|x1|+|x2|=,得,∴b2=3a2(6-a).∵b2≥0,∴3a2(6-a)≥0,∴0<a≤6.令h(a)=3a2(6-a),则h′(a)=-9a2+36a.0<a<4时,h′(a)>0,∴h(a)在(0,4)内是增函数;4<a<6时,h′(a)<0,∴h(a)在(4,6)内是减函数. ∴a=4时,h(a)有极大值为96,∴h(a)在(0,6]上的最大值是96,∴b的最大值是. (3)证法一:∵x1,x2是方程f′(x)=0的两根,∴f′(x)=3a(x-x1)(x-x2), ∴|g(x)|=3a|x-x1|·|x-x2|≤3a()2.∵x1<x<x2,∴x-x1>0,x-x2<0,∴|g(x)|≤[(x-x1)-(x-x2)]2=(x2-x1+)2.∵x1·x2=,x2=a,∴x1=.∴|g(x)|≤·(a+)2=a(3a+2)2. 证法二:∵x1,x2是方程f′(x)=0的两根,∴f′(x)=3a(x-x1)(x-x2),10分∵x1·x2=,x2=a,∴x1=.∴|g(x)|=|3a(x+)(x-a)-a(x+)|=|a(x+)[3(x-a)-1]|.∵x1<x<x2,∴|g(x)|=a(x+)(-3x+3a+1).=-3a(x+)(x)=-3a(x)2++a2+a≤+a2+.