问题
解答题
设函数f(x)=
(1)求证:0≤
(2)若函数f(x)的递增区间为[s,t],求|s-t|的取值范围. |
答案
(1)证明:因为f′(x)=ax2+2bx+c…(1分)
于是依题意有f′(1)=a+2b+c=0,①…(1分)
f′(m)=am2+2bm+c=-a,②…(1分)
又由a<b<c,可得4a<a+2b+c<4c,即4a<0<4c,所以a<0,c>0,
由①得c=-a-2b,
∵a<b<c,a<0
∴-
<1 3
<1③…(2分)b a
将c=-a-2b代入②得am2+2bm-2b=0,即方程ax2+2bx-2b=0有实根,故其判别式△=4b2+8ab≥0,
由此可得(
)2+2(b a
)≥0,b a
解得
≤-2或b a
≥ 0④…(2分)b a
由③、④即可得0≤
<1; …(1分)b a
(2)由于f′(x)=ax2+2bx+c的判别式△′=4b2-4ac>0,…(1分)
所以方程a2+2bx+c=0(*)有两个不相等的实数根,设为x1,x2,
又由f′(1)=a+2b+c=0知1是(*)的一个根,记x1=1,…(1分)
则由根与系数的关系得1+x2=-
,即x2=-1-2b a
<0<x1,2b a
当x<x2或x>1时,f'(x)>0;当x2<x<1时,f'(x)>0,…(1分)
所以函数f(x)的单调递增区间为[x2,1]
由题设[x2,1]=[s,t],…(1分)
因此|s-t|=|1-x2|=2+
,2b a
由(1)知0≤
<1,所以|s-t|∈[2,4).…(1分)b a