问题
解答题
已知函数f(x)=mx3-x2+nx+13(m、n∈R).
(1)若函数f(x)在x=-2与x=1时取得极值,求m、n的值;
(2)当m=n=0时,若f(x)在闭区间[a,b](a<b)上有最小值4a,最大值4b,求区间[a,b].
答案
解(1)f′(x)=3mx2-2x+n,由题意知-2和1是方程f′(x)=0的两根,所以-2+1=
,-2×1=2 3m
,解得m=-n 3m
,n=4.2 3
(2)当m=n=0时,f(x)=-x2+13.
①若a<b≤0,因为f(x)在[a,b]上单调递增,所以f(a)=4a,f(b)=4b,即
,-a2+13=4a -b2+13=4b
所以a,b是方程x2+4x-13=0的两个不等实根,但此方程两根异号,与a<b≤0矛盾,此时无解;
②若0≤a<b,f(x)在[a,b]上单调递减,
所以f(a)=4b,f(b)=4a,即
,解得a=1,b=3,-a2+13=4b -b2+13=4a
所以[a,b]=[1,3];
③若a<0<b,f(x)在[a,0]上单调递增,在[0,b]上单调递减,
所以f(x)max=f(0)=13=4b,b=
,f(b)=f(13 4
)=-(13 4
)2+13>0,13 4
因a<0,最小值4a<0,所以f(x)在x=a是取得最小值4a,即-a2+13=4a,解得a=-2-
,17
此时[a,b]=[-2-
,17
],13 4
综上所求区间为[1,3]或[-2-
,17
].13 4