问题 解答题
设定义在R上的函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a,b,c,d∈R),当x=-1时f(x)取得极大值
2
3
,且函数y=f(x)为奇函数.
(Ⅰ)求函数f(x)的表达式;
(Ⅱ)设xn=
2n-1
2n
ym=
2
(1-3m)
3m
(m,n∈N*)
,求证:|f(xn)-f(ym)|<
4
3
答案

(本小题满分13分)

(Ⅰ) 由f(x)为奇函数知 b=d=0…2′

又f′(-1)=0且f(-1)=

2
3
a=
1
3
c=-1
∴f(x)=
1
3
x3-x
…4′

(Ⅱ)由(Ⅰ)知f′(x)=x2-1

xn=

2n-1
2n
=1-
1
2n
,(n∈N*),
1
2
xn<1
…6′

因为当x∈[

1
2
,1)时,f′(x)=x2-1<0,即函数f(x)在[
1
2
,1)
上递减∴f(xn)∈(f(1),f(
1
2
)]
,即f(xn)∈(-
2
3
,-
11
24
]
…8′

ym=

2
(1-3m)
3m
=
2
(
1
3m
-1),(m∈N*),-
2
2
(
1
3n
-1)≤-
2
2
3
…10′

又因为当x∈(-

2
,-1)时,f′(x)=x2-1>0,即函数f(x)在(-
2
,-1)
上递增;

x∈(-1,-

2
2
3
)时,f′(x)=x2-1<0,即函数f(x)在(-1,-
2
2
3
)
上递减

f(-

2
)=
1
3
•(-
2
)3+
2
=
2
3
f(-
2
2
3
)=
1
3
(-
2
2
3
)3+
2
2
3
=
38
2
81
f(-
2
)<f(-
2
2
3
)

f(ym)∈(f(-

2
),f(-1)],

即:f(ym)∈(

2
3
2
3
]…12′

|f(xn)-f(ym)|=f(ym)-f(xn)<

2
3
-(-
2
3
)=
4
3
…13′

单项选择题
多项选择题