问题 解答题
已知函数f(x)=
1
3
x3-ax2+(a2-1)x+b(a,b∈R)

(1)若x=1为f(x)的极值点,求a的值;
(2)若y=f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线方程为x+y-3=0,求f(x)在区间[-2,4]上的最大值;
(3)当a≠0时,若f(x)在区间(-1,1)上不单调,求a的取值范围.
答案

(1)f′(x)=x2-2ax+a2-1

∵x=1是f(x)的极值点,

∴f′(1)=0,即a2-2a=0,解得a=0或2;(3分)

(2)∵(1,f(1))在x+y-3=0上.∴f(1)=2

∵(1,2)在y=f(x)上,∴2=

1
3
-a+a2-1+b又f′(1)=-1,

∴1-2a+a2-1=-1∴a2-2a+1=0,

解得a=1,b=

8
3
f(x)=
1
3
x2-x2+
8
3
,f′(x)=x2-2x

由f′(x)=0可知x=0和x=2是极值点.

f(0)=

8
3
,f(2)=
4
3
,f(-2)=-4,f(4)=8

∴f(x)在区间[-2,4]上的最大值为8.(8分)

(3)因为函数f(x)在区间(-1,1)不单调,

所以函数f′(x)在(-1,1)上存在零点.

而f′(x)=0的两根为a-1,a+1,区间长为2,

∴在区间(-1,1)上不可能有2个零点.

所以f′(-1)f′(1)<0,∵a2>0,

∴(a+2)(a-2)<0,-2<a<2.

又∵a≠0,∴a∈(-2,0)∪(0,2).(12分)

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