问题 解答题
已知函数f(x)=
1
3
x3+
1
2
ax2-bx(a,b∈R)

(1)若x1=-2和x2=4为函数f(x)的两个极值点,求函数f(x)的表达式
(2)若f(x)在区间[-1,3]上是单调递减函数,求a2+b2的最小值.
答案

(1)∵f(x)=

1
3
x3+
1
2
ax2-bx∴f'(x)=x2+ax-b(2分)

又x1=-2和x2=4为函数f(x)的两个极值点

∴-2,4是方程x2+ax-b=0的两个根

-a=-2+4
-b=(-2)×4
解得
a=-2
b=8

f(x)=

1
3
x3-x2-8x(4分)

(2)∵f(x)在区间[-1,3]上是单调递减函数∴f'(x)=x2+ax-b≤0在区间[-1,3]上恒成立.

f′(-1)≤0
f′(3)≤0
1-a-b≤0
a+3a-b≤0
a+b≥1
3a-b≤-9
(6分)

作出

a+b≥1
3a-b≤-1
的可行域

联立

a+b=1
3a-b=-9
得交点A(-2,3)(10分)

∴a2+b2的最小值为A到原点O的距离的平方,即(-2)2+32=13

∴a2+b2的最小值为13(12分)

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