问题 解答题
设x=-
1
3
是函数f(x)=x3+mx2+mx-2的一个极值点.
(1)求函数f(x)的极值;
(2)若方程
f(-a)+f(a)
2
f(x)=在区间[-a,a](a>0)上恰有两个不同的实根,求a的取值范围.
答案

(1)f′(x)=3x2+2mx+m …(1分)

∵x=-

1
3
是函数f(x)=x3+mx2+mx-2的一个极值点,

f′(-

1
3
)=
1
3
+
1
3
m=0

∴m=-1      …(3分)

∴f(x)=x3-x2-x-2,f′(x)=3x2-2x-1=(3x+1)(x-1)

x(-∞,-
1
3
)
-
1
3
(-
1
3
,1)
1(1,+∞)
f′(x)+0-0+
f(x)递增极大值递减极小值递增
∴f(x)有极大值f(-
1
3
)=-
49
27
,极小值f(1)=-3     …(5分)

(2)当0<a<1时,f(x)在[-a,-

1
3
]上单调递增,在[-
1
3
,a]
上单调递减

[f(a)-

f(-a)+f(a)
2
]×[f(-a)-
f(-a)+f(a)
2
]=-[
f(a)-f(-a)
2
]
2
 <0

f(-a)+f(a)
2
在f(-a)与f(a)之间

∴方程f(x)=

f(-a)+f(a)
2
在区间[-a,a]上不可能有两个不同的根.…(9分)

当a>1时,f(x)在[-a,-

1
3
]上单调递增,在[-
1
3
,1]
上单调递减,在[1,a]上单调递增

∴f(x)有极小值f(1)=-3

又∵

f(-a)+f(a)
2
=-a2-2<-3=f(1)

∴方程f(x)=

f(-a)+f(a)
2
在区间[-a,a]上不可能有两个不同的根.…(12分)

当a=1时,f(x)在[-1,-

1
3
]上单调递增,在[-
1
3
,1]
上单调递减

此时f(-1)=f(1)=-3

∴方程f(x)=

f(-1)+f(1)
2
=-3有两个根为±1.…(14分)

综上所述:a=1.…(15分)

单项选择题
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