题目内容

已知函数f(x)=
x3
3
+
1
2
ax2+2bx+c
的两个极值分别为f(x1),f(x2),若x1,x2分别在区间(0,1)与(1,2)内,则
b-2
a-1
的取值范围是(  )
分析:先根据导函数的两个根的分布建立a、b的约束条件,而
b-2
a-1
可看作点P(1,2)与阴影部分内一点(a,b)连线的斜率,由此问题转化为线性规划求范围问题,然后利用线性规划的方法求出目标函数的取值范围即可.
解答:解:∵函数 f(x)=
x3
3
+
1
2
ax2+2bx+c

∴f′(x)=x2+ax+2b=0的两个根为x1,x2
∵x1,x2分别在区间(0,1)与(1,2)内
f′(0)>0
f′(2)>0
f′(1)<0
b>0
a+b+2>0
a+2b+1<0

画出区域如图,
b-2
a-1
可看作点P(1,2)与阴影部分内一点(a,b)连线的斜率,如图绿色线即为符合条件的直线的边界,
M,N两个点为边界处的点,
当连线过M(-3,1)时,kPM=
2-1
1+3
=
1
4

当连线过N(-1,0)时,kPN=
2-0
1+1
=1

由图知
b-2
a-1
(
1
4
,1)

故选C.
点评:本题主要考查了利用导数研究函数的极值,以及利用线性规划的知识解题,属于基础题.
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