设函数f(x)=ax3-(a+b)x2+bx+c,其中a>0,b,c∈R.(1)若f′(13)=0,求函数f(x)的单调增区间;(
设函数f(x)=ax3-(a+b)x2+bx+c,其中a>0,b,c∈R.(1)若f′(13)=0,求函数f(x)的单调增区间;(2)求证:当0≤x≤1时,|f'(x)|...
设函数f(x)=ax3-(a+b)x2+bx+c,其中a>0,b,c∈R.(1)若f′(13)=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)
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(1)′由f′(
)=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:
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=3a(x?
)2?
.
①当
≥1,或
≤0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0<
<1,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)?
=
=
≥
a2>0.
所以|f′(x)|≤max{f′(0),f′(1)}. …(12分)
(ii) 当
<b<2a时,则(b?
)(b?2a)<0,即a2+b2-
ab<0.
所以b?
1 |
3 |
故f(x)=ax3-2ax2+ax+c.
由f′(x)=a(3x2-4x+1)=0,得x1=
1 |
3 |
x | (-∞,
|
| (
| 1 | (1,+∞) | ||||||
f′(x) | + | 0 | - | 0 | + | ||||||
f(x) | 增 | 极大值 | 减 | 极小值 | 增 |
1 |
3 |
(2)f′(x)=3ax2-2(a+b)x+b=3a(x?
a+b |
3a |
a2+b2?ab |
3a |
①当
a+b |
3a |
a+b |
3a |
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0<
a+b |
3a |
a2+b2?ab |
3a |
(i) 当-a<b≤
a |
2 |
3a |
2 |
所以 f′(1)?
a2+b2?ab |
3a |
2a2?b2?2ab |
3a |
3a2?(a+b)2 |
3a |
1 |
4 |
所以|f′(x)|≤max{f′(0),f′(1)}. …(12分)
(ii) 当
a |
2 |
a |
2 |
5 |
2 |
所以b?
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