问题 解答题
已知函数f(x)=x(x-a)(x-b),点A(m,f(m)),B(n,f(n)).
(1)设b=a,求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数f(x)的导函数f′(x)满足:当|x|≤l时,有|f′(x)|≤
3
2
恒成立,求函数f(x)的表达式;
(3)若0<a<b,函数f(x)在x=m和x=n处取得极值,且a+b≤2
3
.问:是否存在常数a、b,使得
OA
OB
=0?若存在,求出a,b的值;若不存在,请说明理由.
答案

(1)f(x)=x3-2ax2+a2x 令f'(x)=3x2-4ax+a2=0,

得:x1=

a
3
,x2=a.(2分)

1° 当a>0 时,x1<x2

∴所求单调增区间是(-∞,

a
3
),(a,+∞),单调减区间是(
a
3
,a )

2° 当a<0 时,所求单调增区间是(-∞,a),(

a
3
,+∞),单调减区间是(a,
a
3

3° 当a=0 时,f'(x)=3x2≥0 所求单调增区间是(-∞,+∞).(5分)

(2)f(x)=x3-(a+b)x2+abx∴f'(x)=3x2-2(a+b)x+ab,

∵当x∈[-1,1]时,恒有|f'(x)|≤

3
2
∴-
3
2
≤f′(1)≤
3
2
,-
3
2
≤f′(-1)≤
3
2
,-
3
2
≤f′(0)≤
3
2
,(8分)即
-
3
2
≤3-2(a+b)+ab≤
3
2
-
3
2
≤3+2(a+b)+ab≤
3
2
-
3
2
≤ab≤
3
2
ab=-
3
2
a+b=0

此时,满足当x∈[-1,1]时|f′(x)|≤

3
2
恒成立.

f(x)=x3-

3
2
x.(10分)

(3)存在a,b,使得

OA
OB
=  0,则m•n+f(m)•f(n)=0

∴mn+mn(m-a)(m-b)(n-a)(n-b)=0由于0<a<b,知mn≠0

∴(m-a)(m-b)(n-a)(n-b)=-1<BR>①由题设,m,n是f'(x)=0的两根

m+n=

2(a+b)
3
,mn=
ab
3
②(12分)②代入①得:ab(a-b)2=9

(a+b)2=(a-b)2+4ab=

9
ab
+4ab≥2
36
=12,当且仅当ab=
3
2
时取“=”

a+b≥2

3
∵a+b≤2
3
a+b=2
3

又∵ab=

3
2
,0<a<b∴a=
2
3
-
6
2
,b=
2
3
+
6
2
.(16分)

多项选择题
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