题目
设a≠0,若x=a为函数f(x)=a(x-a)2(x-b)的极大值点,则( ) A. a<b B. a>b C. ab<a2 D. ab>a2
设a≠0,若x=a为函数f(x)=a(x-a)2(x-b)的极大值点,则( )
- A. a<b
- B. a>b
- C. ab<a2
- D. ab>a2
题目解答
答案
解:令f(x)=0,解得x=a或x=b,即x=a及x=b是f(x)的两个零点,
当a>0时,由三次函数的性质可知,要使x=a是f(x)的极大值点,则函数f(x)的大致图象如下图所示,

则0<a<b;
当a<0时,由三次函数的性质可知,要使x=a是f(x)的极大值点,则函数f(x)的大致图象如下图所示,

则b<a<0;
综上,ab>a2.
故选:D.
当a>0时,由三次函数的性质可知,要使x=a是f(x)的极大值点,则函数f(x)的大致图象如下图所示,

则0<a<b;
当a<0时,由三次函数的性质可知,要使x=a是f(x)的极大值点,则函数f(x)的大致图象如下图所示,

则b<a<0;
综上,ab>a2.
故选:D.
解析
本题考查三次函数的极值点与零点位置关系,核心思路是通过分析函数图像的形状和趋势,结合参数$a$的正负,确定极大值点存在的条件。关键在于:
- 三次函数的首项系数由$a$决定,影响图像的整体趋势;
- 零点$x=a$和$x=b$的位置影响极值点的分布;
- 分类讨论$a>0$和$a<0$,结合图像特征推导不等式关系。
情况1:当$a>0$时
- 首项系数为正,三次函数从左下方向右上方延伸;
- 极大值点条件:若$x=a$是极大值点,则函数在$x=a$附近应先增后减;
- 零点位置:此时需$b>a$,即图像在$x=a$右侧与$x=b$相交,形成局部最大值;
- 结论:$0 < a < b$,此时$ab > a^2$(两边同乘正数$a$,不等号方向不变)。
情况2:当$a<0$时
- 首项系数为负,三次函数从右下方向左上方延伸;
- 极大值点条件:若$x=a$是极大值点,则函数在$x=a$附近应先增后减;
- 零点位置:此时需$b
- 结论:$b < a < 0$,此时$ab > a^2$(两边同乘负数$a$,不等号方向反转)。
综合两种情况
无论$a>0$还是$a<0$,均满足$ab > a^2$,故正确答案为D。