x3+
x2+x+5(a,b∈R,a>0)的定义域为R.当x=x1时取得极大值,当x=x2时取得极小值.(I)若x1<2<x2<4,求证:函数g(x)=ax2+bx+1在区间(-∞,-1]上是单调减函数;
(II)若|x1|<2,|x1-x2|=4,求实数b的取值范围.在线课程解:法一 f'(x)=ax2+(b-1)x+1.
因为f(x)当x=x1时取得极大值,当x=x2时取得极小值.
所以f'(x)=ax2+(b-1)x+1=0的两根为x1,x2,且x1<x2.
(Ⅰ)由题知,f'(x)=0的两个根x1,x2满足x1<2<x2<4,a>0
当且仅当

所以16a+4b>3>3(4a+2b),得-
>-1.因为函数g(x)=ax2+bx+1在区间(-∞,-
)上是单调减函数,所以函数g(x)=ax2+bx+1在区间(-∞,-1]上是单调减函数;
(Ⅱ)因为方程ax2+(b-1)x+1=0的两个根x1,x2(x1<x2),且x1•x2=
>0,所以x1,x2同号.又|x1-x2|=
=4,所以(b-1)2=16a2+4a.③若-2<x1<0,则-2<x1<x2<0,则|x1-x2|<2,与|x1-x2|=4矛盾,
所以0<x1<2,则
所以4a+1<2(1-b),结合③得(4a+1)2<4(1-b)2=4(16a2+4a),解得a>
或-a<
.结合a>0,得a>
.所以2(1-b)>4a+1>
,得b<
.所以实数b的取值范围是(-∞,
).法二 f'(x)=ax2+(b-1)x+1.
(Ⅰ)由题知,f'(x)=0的两个根x1,x2满足x1<2<x2<4,
当且仅当

由①得,-b>2a-
.因为a>0,所以-
>1-
.③由
结合③,得-
>-1.因为函数g(x)=ax2+bx+1在区间(-∞,-
)上是单调减函数,所以函数g(x)=ax2+bx+1在区间(-∞,-1)上是单调减函数;
(Ⅱ)因为x1•x2=
>0,所以x1,x2同号.由|x1|<2,得-2<x1<2.
若-2<x1<0,则-2<x1<x2<0,则|x1-x2|<2,与|x1-x2|=4矛盾,
所以0<x1<2,则x2>4.
所以
得b<
.又因为|x1-x2|=
=4,所以(b-1)2=16a2+4a.根据④⑤得
得
结合b<
,得b<
;所以实数b的取值范围是(-∞,
).分析:法一 (Ⅰ)先求导数:f'(x)=ax2+(b-1)x+1.根据f(x)当x=x1时取得极大值,当x=x2时取得极小值,由题知,f'(x)=0的两个根x1,x2满足x1<2<x2<4,利用根的分布得出关于a,b的不等关系,结合二次函数的性质即可得到答案;
(Ⅱ)利用方程ax2+(b-1)x+1=0的两个根x1,x2(x1<x2),根据根与系数的关系结合又|x1-x2|=4,得a,b的范围即可.
法二 (Ⅰ)先求导数f'(x)=ax2+(b-1)x+1.由题知,f'(x)=0的两个根x1,x2满足x1<2<x2<4,利用二次方程根的分布得出a,b的不等式组,得-
>-1.最后结合二次函数的性质得出结论.(Ⅱ)因为x1•x2=
>0,所以x1,x2同号得出两根的范围:0<x1<2,则x2>4.结合根的分布得出实数b的取值范围.点评:本题是中档题,考查利用导数研究函数的单调性、函数在某点取得极值的条件,考查计算能力.