问题
解答题
已知函数f(x)=
(1)求证:函数f(x)的导函数f′(x)在(-2,0)上是单调函数; (2)设A(x1,f(x1)),B(x2,f(x2)),若直线AB的斜率不小于-2,求实数a的取值范围. |
答案
(1)∵函数f(x)=
x3+1 3
ax2+ax+1存在两个极值点x1,x2,且x1<x2.1 2
∴f'(x)=x2+ax+a,△=a2-4a>0,∴a>4或a<0,且x1+x2=-a,x1x2=a
∴f''(x)=2x+a∴x∈(-2,0)时,f''(x)=2x+a∈(-4+a,a)
若a>4时,f''(x)>0,f′(x)在(-2,0)上是单调增函数
若a<0时,f''(x)<0,f′(x)在(-2,0)上是单调减函数
得证.
(2)直线AB的斜率=
=f(x2)-f(x1 ) x2-x1
[(x2)3-(x1)3]+1 3
a[(x2)2-(x1)2]+a(x2-x1)1 2 x2-x1
=
(x22+x12+x1x2)+1 3
a(x1+x2)+a=1 2
[(x1+ x2 )2-x1x2]+1 3
a(x1+x2)+a≥-21 2
∵x1+x2=-a,x1x2=a
∴
(a2-a)-1 3
a2+a≥-2∴-2≤a≤61 2