(1)若x1=-1,x2=2,求f(x)的解析式;
(2)若|x1|+|x2|=,求b的最大值;
(3)若x1<x<x2,且x2=a,函数g(x)=f′(x)-a(x-x1),求证:|g(x)|≤a(3a+2)2.
(1)若x1=-1,x2=2,求f(x)的解析式;
(2)若|x1|+|x2|=,求b的最大值;
(3)若x1<x<x2,且x2=a,函数g(x)=f′(x)-a(x-x1),求证:|g(x)|≤a(3a+2)2.
答案:
f′(x)=3ax2+2bx-a2(a>0).(1)解:
∵x1=-1,x2=2是函数f(x)的两个极值点,∴f′(-1)=0,f′(2)=0.∴3a-2b-a2=0,12a+4b-a2=0,解得a=6,b=-9.
∴f(x)=6x3-9x2-36x.4分
(2)解:
∵x1,x2是f(x)的两个极值点,∴f′(x1)=f′(x2)=0.
∴x1,x2是方程3ax2+2bx-a2=0的两根.
∵Δ=4b2+12a3,
∴Δ>0对一切a>0,b∈R
恒成立,x1+x2=,x1·x2=
.
∵a>0,∴x1·x2<0.
∴|x1|+|x2|=|x1-x2|=.
由|x1|+|x2|=,得
,
∴b2=3a2(6-a).
∵b2≥0,∴3a2(6-a)≥0,∴0<a≤6.
令h(a)=3a2(6-a),则h′(a)=-9a2+36a.
0<a<4时,h′(a)>0,∴h(a)在(0,4)内是增函数;
4<a<6时,h′(a)<0,∴h(a)在(4,6)内是减函数.
∴a=4时,h(a)有极大值为96,∴h(a)在(0,6]上的最大值是96,
∴b的最大值是.
(3)证法一:∵x1,x2是方程f′(x)=0的两根,
∴f′(x)=3a(x-x1)(x-x2),
∴|g(x)|=3a|x-x1|·|x-x2|≤3a(
)2.
∵x1<x<x2,∴x-x1>0,x-x2<0,
∴|g(x)|≤[(x-x1)-(x-x2
)]2=
(x2-x1+
)2.
∵x1·x2=,x2=a,∴x1=
.
∴|g(x)|≤·(a+
)2
=a(3a+2)2.
证法二:∵x1,x2是方程f′(x)=0的两根,
∴f′(x)=3a(x-x1)(x-x2),10分
∵x1·x2=,x2=a,∴x1=
.
∴|g(x)|=|3a(x+)(x-a)-a(x+
)|=|a(x+
)[3(x-a)-1]|.∵x1<x<x2,
∴|g(x)|=a(x+)(-3x+3a+1).
=-3a(x+)(x
)
=-3a(x)2+
+a2+
a≤
+a2+
.