问题 解答题
已知函数g(x)=-
a2
3
x3+
a
2
x2+cx(a≠0)

(I)当a=1时,若函数g(x)在区间(-1,1)上是增函数,求实数c的取值范围;
(II)当a≥
1
2
时,(1)求证:对任意的x∈[0,1],g′(x)≤1的充要条件是c≤
3
4

(2)若关于x的实系数方程g′(x)=0有两个实根α,β,求证:|α|≤1,且|β|≤1的充要条件是-
1
4
≤c≤a2-a
答案

(I)当a=1时,g(x)=-

1
3
x3+
1
2
x2+cx,g'(x)=-x2+x+c,

∵g(x)在(-1,1)上为单调递增函数,∴g'(x)≥0在(-1,1)上恒成立,

∴-x2+x+c≥0在(-1,1)上恒成立,∴-1-1+c≥0,∴c≥2.

(II)设g'(x)=f(x),则f(x)=-a2x2+ax+c=-a2(x-

1
2a
)2+c+
1
4
,此抛物线关于x=
1
2a
对称,

 由a≥

1
2
可得,0<
1
2a
≤1.对任意的x∈[0,1],g′(x)≤1的充要条件是它的最大值c+
1
4
≤1,

c≤

3
4

(2)关于x的实系数方程g′(x)=0 即-a2x2+ax+c=0,即  -a2(x-

1
2a
)2+c+
1
4
=0,

∴g′(x)=0有两个实根α,β,|α|≤1,且|β|≤1的充要条件是 

f(
1
2a
)  ≥  0
f(1) ≤ 0
,即

c+
1
4
 ≥  0
-a2+ a + c ≤ 0
,等价于 
c ≥  -
1
4
c  ≤ a2- a
,等价于   -
1
4
≤ c ≤a2-a

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