问题 解答题
给定函数f(x)=
x3
3
-ax2+(a2-1)x
g(x)=x+
a2
x

(I)求证:f(x)总有两个极值点;
(II)若f(x)和g(x)有相同的极值点,求a的值.
答案

证明:(I)因为f'(x)=x2-2ax+(a2-1)=[x-(a+1)][x-(a-1)],

令f'(x)=0,则x1=a+1,x2=a-1,------------------------------------------(2分)

则当x<a-1时,f'(x)>0,当a-1<x<a+1,f'(x)<0

所以x=a-1为f(x)的一个极大值点,-----------------------(4分)

同理可证x=a+1为f(x)的一个极小值点.-------------------------------------(5分)

另(I)因为f′(x)=x2-2ax+(a2-1)是一个二次函数,

且△=(-2a)2-4(a2-1)=4>0,-------------------------------------(2分)

所以导函数有两个不同的零点,

又因为导函数是一个二次函数,

所以函数f(x)有两个不同的极值点.---------------------------------------(5分)

(II) 因为g′(x)=1-

a2
x2
=
(x-a)(x+a)
x2

令g'(x)=0,则x1=a,x2=-a---------------------------------------(6分)

因为f(x)和g(x)有相同的极值点,且x1=a和a+1,a-1不可能相等,

所以当-a=a+1时,a=-

1
2
,当-a=a-1时,a=
1
2

经检验,a=-

1
2
a=
1
2
时,x1=a,x2=-a都是g(x)的极值点.--------------(8分)

单项选择题
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