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;