问题 解答题
f(x)=λ1(
a
3
x3+
b-1
2
x2+x)+λ2x•3x(a,b∈R,a>0)

(1)当λ1=1,λ2=0时,设x1,x2是f(x)的两个极值点,
①如果x1<1<x2<2,求证:f'(-1)>3;
②如果a≥2,且x2-x1=2且x∈(x1,x2)时,函数g(x)=f'(x)+2(x-x2)的最小值为h(a),求h(a)的最大值.
(2)当λ1=0,λ2=1时,
①求函数y=f(x)-3(ln3+1)x的最小值.
②对于任意的实数a,b,c,当a+b+c=3时,求证3aa+3bb+3cc≥9.
答案

(Ⅰ)①证明:当λ1=1,λ2=0时,f'(x)=ax2+(b-1)x+1,x1,x2是方程f'(x)=0的两个根,

由x1<1<x2<2且a>0得

f′(1)<0
f′(2)>0

a+b<0
4a+2b-1>0

所以f′(-1)=a-b+2=-3(a+b)+(4a+2b-1)+3>3.(3分)

②设f'(x)=a(x-x1)(x-x2),

所以g(x)=a(x-x2)(x-x1+

2
a
)=-a(x2-x)(x-x1+
2
a
),

易知x2-x>0,x-x1+

2
a
>0,

所以g(x)≥-a•(

(x2-x)+(x-x1+
2
a
)
2
)2=-(a+
1
a
+2)

当且仅当x1-x=x-x1+

2
a
时,

x=

x1+x2
2
-
1
a
=x1+1-
1
a
时取等号

所以h(a)=-(a+

1
a
+2)(a≥2).

易知当a=2时,h(a)有最大值,

h(a)max=h(2)=-

9
2
.(5分)

(Ⅱ)①当λ1=0,λ2=1时,f(x)=3xx,

所以y=3xx-3(ln3+1)x.y'=3x(ln3)•x+3x-3(ln3+1),容易知道y'是单调增函数,

且x=1是它的一个零点,即也是唯一的零点.

当x>1时,y'>0;当x<1时,y'<0,

故当x=1时,

函数y=f(x)-3(ln3+1)x有最小值为-3ln3.(4分)

②由①知3xx≥3(ln3+1)x-3ln3,

当x分别取a、b、c时有:3aa≥3(ln3+1)a-3ln3;3bb≥3(ln3+1)b-3ln3;3cc≥3(ln3+1)c-3ln3

三式相加即得.(3分)

多项选择题
选择题