问题 解答题
已知函数g(x)=
1
3
ax3+2x2-2x
,函数f(x)是函数g(x)的导函数.
(1)若a=1,求g(x)的单调减区间;
(2)当a∈(0,+∞)时,若存在一个与a有关的负数M,使得对任意x∈[M,0]时,-4≤f(x)≤4恒成立,求M的最小值及相应的a值.
答案

(1)当a=1时,g(x)=

1
3
x3+2x2-2x,g′(x)=x2+4x-2…(2分)

由g'(x)<0解得-2-

6
<x<-2+
6
…(4分)

∴当a=1时函数g(x)的单调减区间为(-2-

6
,-2+
6
);…(5分)

(2)易知f(x)=ax2+4x-2=a(x+

2
a
)2-2-
4
a

显然f(0)=-2,由(2)知抛物线的对称轴x=-

2
a
<0…(7分)

①当-2-

4
a
<-4即0<a<2时,M∈(-
2
a
,0)
且f(M)=-4令ax2+4x-2=-4解得x=
-2±
4-2a
a
…(8分)

此时M取较大的根,即M=

-2+
4-2a
a
=
-2
4-2a
+2
…(9分)

∵0<a<2,∴M=

-2
4-2a
+2
>-1…(10分)

②当-2-

4
a
≥-4即a≥2时,M<-
2
a
且f(M)=4

令ax2+4x-2=4解得x=

-2±
4+6a
a
…(11分)

此时M取较小的根,即M=

-2-
4+6a
a
=
-6
4+6a
-2
…(12分)

∵a≥2,∴M=

-6
4+6a
-2
≥-3当且仅当a=2时取等号…(13分)

由于-3<-1,所以当a=2时,M取得最小值-3  …(14分)

单项选择题
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