题目内容
已知函数存在两个极值点x1,x2,且x1<x2.(1)求证:函数f(x)的导函数f′(x)在(-2,0)上是单调函数;
(2)设A(x1,f(x1)),B(x2,f(x2)),若直线AB的斜率不小于-2,求实数a的取值范围.
【答案】分析:(1)先对函数f(x)进行求导,根据原函数有两个极值点可求出a的范围,再对函数f'(x)求导得到f''(x)后判断其符号可得到导函数f′(x)在(-2,0)上的单调性.
(2)表示出直线AB的斜率,将(1)中结果代入可解出a的范围.
解答:(1)∵函数存在两个极值点x1,x2,且x1<x2.
∴f'(x)=x2+ax+a,△=a2-4a>0,∴a>4或a<0,且x1+x2=-a,x1x2=a
∴f''(x)=2x+a∴x∈(-2,0)时,f''(x)=2x+a∈(-4+a,a)
若a>4时,f''(x)>0,f′(x)在(-2,0)上是单调增函数
若a<0时,f''(x)<0,f′(x)在(-2,0)上是单调减函数
得证.
(2)直线AB的斜率==
=(x22+x12+x1x2)+=+≥-2
∵x1+x2=-a,x1x2=a
∴≥-2∴-2≤a≤6
点评:本题主要考查函数的单调性与其导函数的正负的关系,即当导函数大于0时原函数单调递增,当导函数小于0时原函数单调递减.
(2)表示出直线AB的斜率,将(1)中结果代入可解出a的范围.
解答:(1)∵函数存在两个极值点x1,x2,且x1<x2.
∴f'(x)=x2+ax+a,△=a2-4a>0,∴a>4或a<0,且x1+x2=-a,x1x2=a
∴f''(x)=2x+a∴x∈(-2,0)时,f''(x)=2x+a∈(-4+a,a)
若a>4时,f''(x)>0,f′(x)在(-2,0)上是单调增函数
若a<0时,f''(x)<0,f′(x)在(-2,0)上是单调减函数
得证.
(2)直线AB的斜率==
=(x22+x12+x1x2)+=+≥-2
∵x1+x2=-a,x1x2=a
∴≥-2∴-2≤a≤6
点评:本题主要考查函数的单调性与其导函数的正负的关系,即当导函数大于0时原函数单调递增,当导函数小于0时原函数单调递减.
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