问题 解答题
已知函数f(x)=
1
3
x3+x2+ax

(1)讨论f(x)的单调性;
(2)设f(x)有两个极值点x1,x2,若过两点(x1,f(x1)),(x2,f(x2))的直线l与x轴的交点在曲线y=f(x)上,求a的值.
答案

(1)f′(x)=x2+2x+a=(x+1)2+a-1.

①当a≥1时,f′(x)≥0,

且仅当a=1,x=-1时,f′(x)=0,

所以f(x)是R上的增函数;

②当a<1时,f′(x)=0,有两个根,

x1=-1-

1-a
,x2=-1+
1-a

当x∈(-∞,-1-

1-a
)时,f′(x)>0,f(x)是增函数.

当x∈(-1-

1-a
,-1+
1-a
)时,f′(x)<0,f(x)是减函数.

当x∈(-1+

1-a
,+∞)时,f′(x)>0,f(x)是增函数.

(2)由题意x1,x2,是方程f′(x)=0的两个根,

故有a<1,x12=-2x1-ax22=-2x2-a

因此f(x1)=

1
3
x13+x12+ax1=
1
3
x1(-2x1-a) +x12+ax1

=

1
3
x12+
2
3
ax1

=

1
3
(-2x1-a)  +
2
3
ax1=
2
3
(a-1) x1-
1
3
a

同理f(x2)=

2
3
(a-1)x2-
1
3
a.

因此直线l的方程为:y=

2
3
(a-1)x -
1
3
a.

设l与x轴的交点为(x0,0)得x0=

a
2(a-1)

f(x0)=

1
3
[
a
2(a-1)
]
3
+[
a
2(a-1)
]
2
+a
a
2(a-1)

=

a2
24(a-1)3
(12a2-17a+6),

由题设知,点(x0,0)在曲线y=f(x)上,故f(x0)=0,

解得a=0,或a=

2
3
或a=
3
4

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