设x1,x2是函数f(x)=x3+x2-a2x(a>0)的两个极值点,且|x1|+|x2|=1.
(1)证明:0<a≤;
(2)证明:|b|≤;
(3)设g(x)=f′(x)-a(x-x1),x1<x<1,x1<0,求证:|g(x)|≤a.
网友回答
解:(1)证明:∵x1,x2是f(x)=的两个极值点,
∴x1,x2是f′(x)=ax2+bx-a2的两个根,
∴x1x2=-a,…(2分)
∴由条件|x1|+|x2|=1及基本不等式可得
2,
∴,
∴.…(5分)
(2)由条件可得x12+x22+2|x1x2|=1,
即(x1+x2)2-2x1x2+2|x1x2|=1,
∴,
∴b2=(1-4a)a2,
令h(a)=(1-4a)a2=-4a3+a2,
则h′(x)=-2a(6a-1).
∵,
∴时,h′(a)>0;
时,h′(a)<0.
∴h(a)在a=处取得最大值,
而,
故h(a)在[0,]上的最大值为,
也就是在(0,]上的最大值为,此时a=,
∴,即|b|≤.???????????????????????????…(10分)
(3)g(x)=f′(x)-a(x-x1)(x-x2)-a(x-x1)(x-x2-1)(12分)
由条件x-x1>0,
∵x1x2=-a<0,x1<0,
∴x2>0,x<1,
∴x-x2-1<0,
∴|g(x)|=a(x-x1)(1+x2-x)
≤
=,
∵|x1|+|x2|=x2-x1=1,
∴.
解析分析:(1)由x1,x2是f(x)=的两个极值点,知x1,x2是f′(x)=ax2+bx-a2的两个根,由此入手能够证明0<a≤.(2)由x12+x22+2|x1x2|=1,知b2=(1-4a)a2,令h(a)=(1-4a)a2=-4a3+a2,得到h′(x)=-2a(6a-1).由此能够证明|b|≤.(3)g(x)=f′(x)-a(x-x1)(x-x2)-a(x-x1)(x-x2-1),由x-x1>0,x1x2=-a<0,x1<0,知x2>0,x<1,x-x2-1<0,由此能够证明|g(x)|≤a.
点评:本题考查导数在最大值、最小值中的应用,解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行等价转化.