设x1、x2(x1≠x2)是函数f(x)=ax3+bx2-a2x(a>0)的两个极值点. (I)若x1=-1,x2=2,求函数f(x)的解析式; (II)若|x1|+|x2|=2
(III)设函数g(x)=f'(x)-a(x-x1),x∈(x1,x2),当x2=a时,求证:|g(x)|≤
|
解 (I)∵f(x)=ax3+bx2-a2x(a>0)
∴f'(x)=3ax2+2bx-a2(a>0)
依题意有
,f′(-1)=0 f′(2)=0
∴
(a>0).3a-2b-a2=0 12a+4b-a2=0
解得
,a=6 b=-9
∴f(x)=6x3-9x2-36x.
(II)∵f'(x)=3ax2+2bx-a2(a>0),
依题意,x1,x2是方程f'(x)=0的两个根,且|x1|+|x2|=2
,2
∴(x1+x2)2-2x1x2+2|x1x2|=8.
∴(-
)2-2•(-2b 3a
)+2|-a 3
|=8,a 3
∴b2=3a2(6-a).
∵b2≥0,
∴0<a≤6.
设p(a)=3a2(6-a),则p'(a)=-9a2+36a.
由p'(a)>0得0<a<4,由p'(a)<0得a>4.
即:函数p(a)在区间(0,4]上是增函数,在区间[4,6]上是减函数,
∴当a=4时,p(a)有极大值为96,
∴p(a)在(0,6]上的最大值是96,
∴b的最大值为4
.6
(III)证明:∵x1,x2是方程f'(x)=0的两根,
∴f'(x)=3a(x-x1)(x-x2).
∵x1•x2=-
,x2=a,a 3
∴x1=-
.1 3
∴|g(x)|=|3a(x+
)(x-a)-a(x+1 3
)|=|a(x+1 3
)[3(x-a)-1]|1 3
∵x1<x<x2,即-
<x<a.1 3
∴|g(x)|=a(x+
)(-3x+3a+1)1 3
∴|g(x)|=-3a(x+
)(x-1 3
)=-3a(x-3a+1 3
)2+a 2
+a2+3a3 4
a≤1 3
+a2+3a3 4
a=1 3
.a(3a+2)2 12
∴|g(x)|≤
(3a+2)2成立.a 12