若x=−4x=-4是函数f(x)=x2(x+2m)f(x)=x^{2}(x+2m)的极大值点,则函数f(x)f(x)的极大值为 ___.

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完整解法

1. 对函数求导并求出导函数的零点表达式

已知函数为 f(x)=x2(x+2m)=x3+2mx2f(x)=x^{2}(x+2m) = x^{3}+2mx^{2}。
对 f(x)f(x) 求导得:
f′(x)=3x2+4mx=x(3x+4m)f'(x) = 3x^{2}+4mx = x(3x+4m)
令 f′(x)=0f'(x)=0,解得 x=0x=0 或 x=−4m3x=-\dfrac{4m}{3}。

2. 根据极大值点确定待定参数 $m$ 的值并进行检验

因为 x=−4x=-4 是函数 f(x)f(x) 的极大值点,所以 f′(−4)=0f'(-4)=0。
由于 x=0≠−4x=0 \neq -4,故必有:
−4m3=−4  ⟹  m=3-\dfrac{4m}{3} = -4 \implies m = 3
当 m=3m=3 时,导函数为 f′(x)=3x(x+4)f'(x) = 3x(x+4)。
由 f′(x)>0f'(x) > 0 得 x<−4x < -4 或 x>0x > 0;由 f′(x)<0f'(x) < 0 得 −4<x<0-4 < x < 0。
所以 f(x)f(x) 在 (−∞,−4)(-\infty, -4) 上单调递增,在 (−4,0)(-4, 0) 上单调递减。
因此 x=−4x=-4 确实是函数 f(x)f(x) 的极大值点,符合题意。

3. 计算函数在极大值点处的极大值

将 m=3m=3 代入原函数得到:
f(x)=x2(x+6)f(x) = x^{2}(x+6)
当 x=−4x=-4 时,极大值为:
f(−4)=(−4)2×(−4+6)=16×2=32f(-4) = (-4)^{2} \times (-4+6) = 16 \times 2 = 32

答案

32

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