Question

已知實(shí)數(shù)a滿足0＜a≤2，a≠1，設(shè)函數(shù)f （x）=

1

3

x³-

a+1

2

x²+ax．
（1）當(dāng)a=2時(shí)，求f （x）的極小值；
（2）若函數(shù)g（x）=x³+bx²-（2b+4）x+ln x （b∈R）的極小值點(diǎn)與f （x）的極小值點(diǎn)相同．
求證：g（x）的極大值小于等于

5

4

．

Answer 1

分析：（1）求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，利用導(dǎo)數(shù)畫(huà)出表格，求出函數(shù)的極值
（2）根據(jù)f（x）的極值求出函數(shù)g（x）關(guān)系式從而證明函數(shù)g（x）的極大值小于

5

4

解答：解：（Ⅰ）解：當(dāng)a=2時(shí)，f′（x）=x²-3x+2=（x-1）（x-2）．
列表如下：

x	（-∞，1）	1	（1，2）	2	（2，+∞）
f′（x）	+	0	-	0	+
f（x）	單調(diào)遞增	極大值	單調(diào)遞減	極小值	單調(diào)遞增

所以，f（x）的極小值為f（2）=

2

3

．（6分）
．（5分）
（Ⅱ）解：f′（x）=x²-（a+1）x+a=（x-1）（x-a）．
g′（x）=3x²+2bx-（2b+4）+

1

x

=

(x-1)[3x2+(2b+3)x-1]

x

．
令p（x）=3x²+（2b+3）x-1，
（1）當(dāng)1＜a≤2時(shí)，
f（x）的極小值點(diǎn)x=a，則g（x）的極小值點(diǎn)也為x=a，
所以p（a）=0，
即3a²+（2b+3）a-1=0，
即b=

1-3a2-3a

2a

，
此時(shí)g（x）_極大值=g（1）=1+b-（2b+4）=-3-b
=-3+

3a2+3a-1

2a

=

3

2

a-

1

2a

-

3

2

．
由于1＜a≤2，
故

3

2

a-

1

2a

-

3

2

≤

3

2

   x2-

1

4

-

3

2

=

5

4

．（10分）
（2）當(dāng)0＜a＜1時(shí)，
f（x）的極小值點(diǎn)x=1，則g（x）的極小值點(diǎn)為x=1，
由于p（x）=0有一正一負(fù)兩實(shí)根，不妨設(shè)x₂＜0＜x₁，
所以0＜x₁＜1，
即p（1）=3+2b+3-1＞0，
故b＞-

5

2

．
此時(shí)g（x）的極大值點(diǎn)x=x₁，
有g(shù)（x₁）=x₁³+bx₁²-（2b+4）x₁+lnx₁
＜1+bx₁²-（2b+4）x₁
=（x₁²-2x₁）b-4x₁+1�。▁₁²-2x₁＜0）
＜-

5

2

（x₁²-2x₁）-4x₁+1
=-

5

2

x₁²+x₁+1
=-

5

2

（x₁-

1

5

）²+1+

1

10

（0＜x₁＜1）
≤

11

10

，＜

5

4

．
綜上所述，g（x）的極大值小于等于

5

4

．（14分）

點(diǎn)評(píng)：本題考查利用導(dǎo)函數(shù)來(lái)研究函數(shù)的極值．在利用導(dǎo)函數(shù)來(lái)研究函數(shù)的極值時(shí)，分三步①求導(dǎo)函數(shù)，②求導(dǎo)函數(shù)為0的根，③判斷根左右兩側(cè)的符號(hào)，若左正右負(fù)，原函數(shù)取極大值；若左負(fù)右正，原函數(shù)取極小值