设函数f(x)=ax3-(a+b)x2+bx+c,其中a>0,b,c∈R.(1)若=0,求函数f(x)的单调增区间;(2)求证:当0≤x≤1时,|f'(x)|≤max

发布时间:2020-08-01 05:53:46

设函数f(x)=ax3-(a+b)x2+bx+c,其中a>0,b,c∈R.
(1)若=0,求函数f(x)的单调增区间;
(2)求证:当0≤x≤1时,|f'(x)|≤max{f'(0),f'(1)}.(注:max{a,b}表示a,b中的最大值)

网友回答

解:(1)′由=0,得a=b.?…(1分)
故f(x)=ax3-2ax2+ax+c.
由f′(x)=a(3x2-4x+1)=0,得x1=,x2=1.…(2分)列表:
x(-∞,)(,1)1(1,+∞)f′(x)+0-0+f(x)增极大值减极小值增由表可得,函数f(x)的单调增区间是(-∞,)及(1,+∞).…(4分)
(2)f′(x)=3ax2-2(a+b)x+b=3.
①当时,则f′(x)在[0,1]上是单调函数,
所以f′(1)≤f′(x)≤f′(0),或f′(0)≤f′(x)≤f′(1),且f′(0)+f′(1)=a>0.
所以|f′(x)|≤max{f′(0),f′(1)}.…(8分)
②当,即-a<b<2a,则≤f′(x)≤max{f′(0),f′(1)}.
(i)?当-a<b≤时,则0<a+b≤.
所以??f′(1)==≥>0.
所以|f′(x)|≤max{f′(0),f′(1)}.?…(12分)
(ii)?当<b<2a时,则<0,即a2+b2-<0.
所以=>>0,即f′(0)>.
所以|f′(x)|≤max{f′(0),f′(1)}.
综上所述:当0≤x≤1时,|f′(x)|≤max{f′(0),f′(1)}.…(16分)

解析分析:(1)由=0,可得a=b,所以f(x)=ax3-2ax2+ax+c.由f'(x)=a(3x2-4x+1)=0,得x1=,x2=1,利用导数大于0,可得函数f(x)的单调增区间;(2)先求导函数f'(x)=3ax2-2(a+b)x+b=3.由于函数的对称轴为,0≤x≤1,故需要进行分类讨论:①当时,则f'(x)在[0,1]上是单调函数;②当,即-a<b<2a,则≤f'(x)≤max{f'(0),f'(1)},从而可证得结论.

点评:本题以函数为载体,主要考查用导数法研究函数的单调性,基本思路是:当函数为增函数时,导数大于零;当函数为减函数时,导数小于零,考查二次函数的最值,解题的关键是分类讨论.
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