已知函數(shù)f(x)=mx3-x2+nx+13(m、n∈R).
(1)若函數(shù)f(x)在x=-2與x=1時取得極值,求m、n的值;
(2)當(dāng)m=n=0時,若f(x)在閉區(qū)間[a,b](a<b)上有最小值4a,最大值4b,求區(qū)間[a,b].
解(1)f′(x)=3mx
2-2x+n,由題意知-2和1是方程f′(x)=0的兩根,所以-2+1=
,-2×1=
,解得m=-
,n=4.
(2)當(dāng)m=n=0時,f(x)=-x
2+13.
①若a<b≤0,因為f(x)在[a,b]上單調(diào)遞增,所以f(a)=4a,f(b)=4b,即
,
所以a,b是方程x
2+4x-13=0的兩個不等實根,但此方程兩根異號,與a<b≤0矛盾,此時無解;
②若0≤a<b,f(x)在[a,b]上單調(diào)遞減,
所以f(a)=4b,f(b)=4a,即
,解得a=1,b=3,
所以[a,b]=[1,3];
③若a<0<b,f(x)在[a,0]上單調(diào)遞增,在[0,b]上單調(diào)遞減,
所以f(x)
max=f(0)=13=4b,b=
,f(b)=f(
)=-
+13>0,
因a<0,最小值4a<0,所以f(x)在x=a是取得最小值4a,即-a
2+13=4a,解得a=-2-
,
此時[a,b]=[-2-
,
],
綜上所求區(qū)間為[1,3]或[-2-
,
].
分析:(1)先求導(dǎo)數(shù)f′(x),由題意可知-2和1是方程f′(x)=0的兩根,根據(jù)韋達定理列方程組解出即可;
(2)當(dāng)m=n=0時,f(x)=-x
2+13為二次函數(shù),按區(qū)間與對稱軸的位置關(guān)系分三種情況討論即可:①若a<b≤0,②若0≤a<b,③若a<0<b,注意檢驗;
點評:本題考查函數(shù)在某點取得極值的條件、二次函數(shù)在閉區(qū)間上的最值問題,考查分類討論思想,屬中檔題.