设x1、x2是函数f(x)=a3x3+b−12x2+x (a>0)的两个极值点.
1个回答

解题思路:(1)利用导数与函数极值的关系列出关于a,b的不等式组是解决本题的关键,利用整体思想确定出f′(-2)的取值范围;

(2)建立b与x1,x2的关系是解决本题的关键.根据所得的函数表达式利用函数的单调性求出b的取值范围;

(3)写出函数g(x)的表达式是解决本题的关键,根据基本不等式求出函数的最大值h(a).

由已知:f'(x)=ax2+(b-1)x+1

故x1,x2是方程f'(x)=0的两根

(1)由于x1<2<x2<4故

f′ (2)<0

f′ (4)>0即

4a+2b−1<0①

16a+4b−3>0②由于f'(-2)=4a-2b+3

①×(-3)+②得:4a-2b>0

∴f'(-2)>3

(2)由韦达定理

x1+x2=

1−b

a

x1x2=

1

a>0

故1-b=

x1+x2

x1x2=

1

x1+

1

x2即b=1−

1

x1−

1

x2

当0<x1<2时,则x1x2=

1

a>0得x2>0

这时,由|x2-x1|=2得x2=x1+2

即b=1−(

1

x1+

1

x1+2)=1−

2(x1+1)

(x1+1)2−1=1−

2

(x1+1)−

1

x1+1为增函数(也可用求导法来证),

故b<1−(

1

2+

1

4)=

1

4

当-2<x1<0时,有x1-x2=2,则b=1-(

1

x1+

1

x1−2)也为增函数

故这时,b>1−(

1

−2+

1

−2−2)=

7

4

综上,b的取值范围是(−∞,

1

4)∪(

7

4,+∞)

(3)∵a≥2,x2-x1=2故可设f'(x)=a(x-x1)(x-x2

∴g(x)=|f'(x)+2(x−x2)|=|a(x−x2)(x−x1+

2

a)|

∵x∈(x1,x2)∴x-x2<0,x-x1>0,x-x1+[2/a]>0

∴g(x)=a(x2−x)(x−x1+

2

a)≤a[

x2−x1+

2

a

2]2=a+

1

a+2

当且仅当x2-x=x-x1+[a/2即x=

x1+x2

2−

1

a=x1+1−

1

a]等号成立.

∴h(a)=a+[1/a]+2a∈[2,+∞).

点评:

本题考点: 函数在某点取得极值的条件.

考点点评: 此题是个难题.本题属于函数与不等式的综合问题,利用导数的基本知识确定出相关的关系,列出相关的不等式进行综合转化.本题考查学生的转化与化归思想,考查不等式的基本方法和技巧.考查导数的工具作用.