题目内容
设函数f（x）=|x+1|+|ax+1|，已知f（-1）=f（1），且f(-
)=f(
)（a∈R，且a≠0），函数g（x）=ax3+bx2+cx（b∈R，c为正整数）有两个不同的极值点，且该函数图象上取得极值的两点A、B与坐标原点O在同一直线上．
（1）试求a、b的值；
（2）若x≥0时，函数g（x）的图象恒在函数f（x）图象的下方，求正整数c的值．
| 1 |
| a |
| 1 |
| a |
（1）试求a、b的值；
（2）若x≥0时，函数g（x）的图象恒在函数f（x）图象的下方，求正整数c的值．
分析：（1）根据f（-1）=f（1），且f(-
)=f(
)（a∈R，且a≠0），求出a的值，再对函数g（x）求导，根据函数g（x）=ax3+bx2+cx有两个不同的极值点，可以得到△＞0，根据极值点共线A、B与坐标原点O可解出b的值．
（2）因为x≥0时，函数g（x）的图象恒在函数f（x）图象的下方，值当x≥0，g（x）恒小于f（x），所以g（x）的最大值恒小于f（x）的最小值，利用导数求出g（x）的最大值和f（x）的最小值，比较大小即可．
| 1 |
| a |
| 1 |
| a |
（2）因为x≥0时，函数g（x）的图象恒在函数f（x）图象的下方，值当x≥0，g（x）恒小于f（x），所以g（x）的最大值恒小于f（x）的最小值，利用导数求出g（x）的最大值和f（x）的最小值，比较大小即可．
解答：解：（1）∵f（-1）=f（1），∴|1-a|=2+|a+1|①
又f(-
)=f(
)，
∴|1-
|=|
+1|+2，即|1-a|=2|a|+|a+1|②
由①②得|a|=1，
∴a=±1．
又∵a=1时，①、②不成立，
故∴a=-1．
∴g（x）=-x3+bx2+cx，
设x1、x2是函数g（x）的两个极值点，则x1、x2是方程g′（x）=-3x2+2bx+c=0的两个根，△=4b2+12c＞0（c为正整数），
∴x1+x2=
，
又∵A、O、B三点共线，
∴
=
，
∴（x1-x2）[-（x1+x2）+b]=0，
又∵x1≠x2，
∴b=x1+x2=
，
∴b=0．
（2）∵x≥0时，f（x）min=2，
由g′（x）=-3x2+c=0得x=
，可知g（x）在(0，
)上单调递增，在(
，+∞)
上单调递减，g(x)极大值=g(
)=-
+c
=
．
①由
得c＜3，∴c的值为1或2．（∵c为正整数）
②
＞1时，记g（x）在x∈[1，
]上切线斜率为2的切点的横坐标为x0，
则由g′（x）=-3x2+c=2得x0=
，依题意得g（x0）＜f（x0），∴-x03+cx0＜2x0， ∴x02＞c-2， ∴
＞c-2，得c＜2，与c＞3矛盾．
（或构造函数h（x）=2x-g（x）在x≥1上恒正）
综上，所求c的值为1或2．
又f(-
| 1 |
| a |
| 1 |
| a |
∴|1-
| 1 |
| a |
| 1 |
| a |
由①②得|a|=1，
∴a=±1．
又∵a=1时，①、②不成立，
故∴a=-1．
∴g（x）=-x3+bx2+cx，
设x1、x2是函数g（x）的两个极值点，则x1、x2是方程g′（x）=-3x2+2bx+c=0的两个根，△=4b2+12c＞0（c为正整数），
∴x1+x2=
| 2b |
| 3 |
又∵A、O、B三点共线，
∴
-
| ||||
| x1 |
-
| ||||
| x2 |
∴（x1-x2）[-（x1+x2）+b]=0，
又∵x1≠x2，
∴b=x1+x2=
| 2b |
| 3 |
∴b=0．
（2）∵x≥0时，f（x）min=2，
由g′（x）=-3x2+c=0得x=
|
|
|
上单调递减，g(x)极大值=g(
|
| c |
| 3 |
|
|
| 2c |
| 3 |
|
①由
|
②
|
|
则由g′（x）=-3x2+c=2得x0=
|
| c-2 |
| 3 |
（或构造函数h（x）=2x-g（x）在x≥1上恒正）
综上，所求c的值为1或2．
点评：本题考查了利用导数判断极值点的个数，以及比较函数大小问题．
练习册系列答案
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| A、[-5，5] | ||||||||
B、[-
| ||||||||
C、[-
| ||||||||
D、[-
|