问题 解答题
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
2
,求b的最大值;
(III)设函数g(x)=f′(x)-a(x-x1),x∈(x1,x2),当x2=a时,求|g(x)|的最大值.
答案

(Ⅰ)∵f(x)=ax3+bx2-a2x(a>0),

∴f′(x)=3ax2+2bx-a2(a>0),

依题意又-1和2是方程3ax2+2bx-a2=0的两根,

1=-
2b
3a
-2=-
a
3
,解得
a=6
b=-9

∴f(x)=6x3-9x2-36x(经检验,适合)…3′

(Ⅱ)∵f′(x)=3ax2+2bx-a2(a>0),依题意,x1、x2是方程f′(x)=0的两个根,

∵x1x2=-

a
3
<0且|x1|+|x2|=2
2

(x1-x2)2=8.

(-

2b
3a
)2+
4a
3
=8,

∴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96.

∴p(a)在(0,6]上的最大值是96,

∴b的最大值为4

6
.-----(9分)

(Ⅲ)证明:∵x1、x2是方程f′(x)=0的两个根,

∴f′(x)=3a(x-x1)(x-x2).

∵x1x2=-

a
3
,x2=a,

∴x1=-

1
3

∴|g(x)|=|3a(x+

1
3
)(x-a)-a(x+
1
3
)|=|a(x+
1
3
)[3(x-a)-1]|,

∵x1<x<x2,即-

1
3
<x<a,

∴|g(x)|=a(x+

1
3
)(-3x+3a+1)

=-3a(x+

1
3
)(x-
3a+1
3

=-3a(x-

a
2
)2+
3a3
4
+a2+
1
3
a

3a3
4
+a2+
1
3
a

=

a(3a+2)2
12

|g(x)|max=

a(3a+2)2
12
,当且仅当x=
a
2
时取“=”…15′

单项选择题
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