问题 解答题
已知函数f(x)=
1
3
x3+
1
2
ax2+ax+1
存在两个极值点x1,x2,且x1<x2
(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)=

1
3
x3+
1
2
ax2+ax+1存在两个极值点x1,x2,且x1<x2

∴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
=
1
3
[(x2)3-(x1)3]+
1
2
a[(x2)2-(x1)2]+a(x2-x1)
x2-x1

=

1
3
(x22+x12+x1x2)+
1
2
a(x1+x2)+a
=
1
3
[(x1x2 )2-x1x2]
+
1
2
a(x1+x2)+a
≥-2

∵x1+x2=-a,x1x2=a

1
3
(a2-a)-
1
2
a2+a
≥-2∴-2≤a≤6

单项选择题
单项选择题