设函数f(x)=ax3+bx2+cx,记f(x)的导函数是f′(x).

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  • 解题思路:(I)把a=-1,b=c=-1代入函数f(x)=ax3+bx2+cx,对其进行求导,利用导数求函数f(x)的单调区间;

    (II)把c=-a2(a>0)时,代入函数f(x)=ax3+bx2+cx,可知x1,x2,是方程3ax2+2bx-a2=0,的两个不等实数,根据根与系数的关系进行求解;

    (III)把a=-[1/3]代入f(x),令h(x)=|f(x)|,对b进行分类讨论:b>1或0≤b≤1,利用绝对值的性质,求出H的范围;

    (I)当a=1,b=c=-1时,f(x)=x3-x2-x,

    ∴f′(x)=3x2-2x-1=(3x+1)(x-1),

    ∴函数f(x)的单调区间为(-∞,-[1/3])和(1,+∞)

    单调减区间为(-[1/3],1);

    (II)当c=-a2时,函数f(x)=ax3+bx2-a2x(a>0)

    异知x1,x2,是方程3ax2+2bx-a2=0,的两个不等实数,

    ∴x1+x2=-[2b/3a],x1x2=-

    a2

    3a=-[a/3],

    ∴|x1-x2|=

    4b2

    9a2+

    4a

    3=2,

    ∴即b2=-3a3+9a2

    ∵b2=-3a3+9a2=-3a2(a-3)≥0,易知0<a≤3;

    设g(a)=-3a2(a-3),∴g′(a)=-9a2+18a=-9a(a-2),

    ∵g(a)在(2,3)上单调递减,在(0,2)上单调递减,

    ∴当0<a≤3时,g(a)max=g(2)=12;g(a)min=g(3)=0,

    ∴b2≤12⇒b∈[-2

    3,2

    3];

    (III)∵a=-[1/3],易知f′(x)=-x2+2bx+c,

    ∴h(x)=|f′(x)|=|-(x-b)2+b2+c|

    ①若b>1,则f′(-1)≤f′(x)≤f′(1),

    即f′(x)的最值在区间[-1,1]两个端点处取得,

    ∴H≥h(1)且H≥h(-1),

    ∴2H≥h(1)+h(-1)=|-1+2b+c|+|-1-2b+c|≥4b>4,

    ∴当b>1时,H>2,

    ②若0≤b≤1,则f′(x)max=f′(b),f′(x)max=f′(-1),

    ∴H为h(-1)、h(b)中的最大值,

    ∴2H≥h(-1)+h(b)=|-1-2b+c|+|b2+c|≥(b+1)2

    又∵0≤b≤1,∴(b+1)2≥1,

    ∴H≥[1/2],

    综上:对于任意的b≥0,c∈R,都有H≥[1/2];

    点评:

    本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.

    考点点评: 本题考查了利用导数求闭区间上函数的最值,一般求函数在闭区间[a,b]上的最大值与最小值是通过比较函数在(a,b)内所有极值与端点函数f(a),f(b) 比较而得到的,此题还考查了分类讨论的思想,是一道中档题;