问题 解答题
设x1,x2(x1<x2)是函数f(x)=
a
3
x3+
b
2
x2-a2
x(a>0)的两个极值点,且|x1|+|x2|=2.
(1)判定函数f(x)在区间(x1,x2)上的单调性;
(2)求a的取值范围.
答案

(1)由已知f'(x)=ax2+bx-a2

∵x1,x2(x1<x2)是f(x)的两个极值点.

∴x1,x2是f'(x)=0的两个根.

即f'(x)=a(x-x1)(x-x2)(a>0)(2分)

列表如下:

x(-∞,x1x1(x1,x2x2(x2,+∞)
f'(x)+0-0+
f(x)极大值极小值
由上表可知f(x)在区间(x1,x2)上单调递减(6分)

(2)∵x1x2是f′(x)=ax2+bx-a2的两个根,

x1+x2=-
b
a
x1x2=-a

∵a>0,∴x1x2<0,

又x1<x2,∴x1<0<x2

∵|x1|+|x2|=2,

-x1+x2=2⇒(x1+x2)2-4x1x2=4(10分)

b2
a2
+4a=4,∴b2=4a2(1-a)≥0

而a>0,∴0<a≤1(12分)

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