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
3m
,-2×1=
n
3m
,解得m=-
2
3
,n=4.

(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

-a2+13=4b
-b2+13=4a
,解得a=1,b=3,

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=

13
4
,f(b)=f(
13
4
)=-(
13
4
)2
+13>0,

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
].

单项选择题 A1型题
解答题