20.(本题满分16分)
综合考查函数与导数的基础知识与基本内容,考查分类讨论的意识以及独立分析问题与解决问题的能力.
设函数f(x)=ax3-(a+b)x2+bx+c,其中a>0,b,c∈R.
(1)若
=0,求函数f(x)的单调增区间;
(2)求证:当0≤x≤1时,|
|≤
.(注:max{a,b}表示a,b中的最大值)
解:(1)由
=0,得a=b.
…………………………………………………………1分
故f(x)= ax3-2ax2+ax+c.
由
=a(3x2-4x+1)=0,得x1=
,x2=1.…………………………………………2分
列表:
|
x |
(-∞, |
|
( |
1 |
(1,+∞) |
|
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
f(x) |
增 |
极大值 |
减 |
极小值 |
增 |
由表可得,函数f(x)的单调增区间是(-∞,
)及(1,+∞) .…………………………4分
(2)
=3ax2-2(a+b)x+b=3
.
①当
时,则
在
上是单调函数,
所以
≤
≤
,或
≤
≤
,且
+
=a>0.
所以|
|≤
.………………………………………………………8分
②当
,即-a<b<2a,则
≤
≤
.
(i) 当-a<b≤
时,则0<a+b≤
.
所以 ![]()
=
=
≥
>0.
所以 |
|≤
. ……………………………………………………12分
(ii) 当
<b<2a时,则
<0,即a2+b2-
<0.
所以
=
>
>0,即
>
.
所以 |
|≤
.
综上所述:当0≤x≤1时,|
|≤
.……………………………16分
数学Ⅱ(附加题)