问题 解答题
已f(x)=
1
3
x3+ax2+
8
9
x+bg(x)=
1
3
x3+m2x-
2
3
m+1,且函数f(x)在x=
2
3
处取得极值
20
81

(I)求f(x)的解析式与单调区间;
(Ⅱ)是否存在实数m,对任意的x1∈[-1,2],都存在x0∈[0,1],使得g(x0)=3f(x1)成立?若存在,求出实数m的取值范围;若不存在,说明理由.
答案

(I)f′(x)=x2+2ax+

8
9
f′(
2
3
)=
4
9
+
4
3
a+
8
9
=0
得a=-1,

f(

2
3
)=
20
81
,b=0,则 f(x)=
1
3
x3-x2+
8
9
x

f′(x)=x2-2x+

8
9
令f′(x)>0得x>
4
3
或x<
2
3

f′(x)<0得

2
3
<x<
4
3

f(x)的递增区间为(-∞,

2
3
),(
4
3
,+∞); 

递减区间为(

2
3
4
3
)

( II)由(1)得

   x-1(-1,
2
3
2
3
2
3
4
3
4
3
4
3
,2)
2
f′(x)+0-0+
f(x)-
20
9
20
81
16
81
4
9
所以当x1∈[1,2]时,-
20
9
≤f(x1)≤
4
9
-
20
3
≤3f(x1)≤
4
3
…(10分)

假设对任意的x1∈[-1,2]时都存在x0∈[0,1]时使得g(x0)=3f(x1)成立,

设g(x0)的最大值为T,最小值为t,则要求T≥

4
3
t≤-
20
3

又g'(x)=x2+m2,所以当x0∈[0,1]时时T=g(1)=

1
3
+m2-
2
3
m+1
4
3
m≥
2
3
,或m≤0

t=g(0)=-

2
3
m+1≤-
20
3
m≥
23
2

综上,m≥

23
2

单项选择题
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