若函数y=f(x)在区间[a,b]上是连续的、单调的函数,且满足f(a)•f(b)<0,则函数y=f(x)在区间[a,b

1个回答

  • 解题思路:(1)直接求函数f(x)=-x3+x2+x的导函数,判断单调性求函数极值即可;

    (2)三次函数有三个零点,也就是函数图象与x轴有三个交点,函数的极小值小于0,极大值大于0,即求函数的极值即可解决.

    (1)当m=0时,f(x)=-x3+x2+x.

    ∴f′(x)=-3x2+2x+1=−3(x+

    1

    3)(x−1).

    列表如下:

    由表可知:函数f(x)=-x3+x2+x在区间[-[1/3],1]上单调递增,在(−∞,−

    1

    3)和(1,+∞)上单调递减.

    ∴f(x)的极小值为f(−

    1

    3)=-[5/27],

    极大值为ƒ(1)=1.

    (2)由(1)知,当x=-[1/3]时,

    f(x)取得极小值f(−

    1

    3)=

    1

    27+

    1

    9−

    1

    3+m=m−

    5

    27,

    当x=1时,f(x)取得极大值

    f(1)=-1+1+1+m=m+1,

    m−

    5

    27<0

    m+1>0,即-1<m<[5/27]时,

    f(-1)=1+1-1+m=m+1>0,

    f(−

    1

    3)=m-[5/27]<0,

    f(1)=m+1>0,f(2)=m-2<0,

    ∴f(x)=-x3+x2+m在[−1,−

    1

    3]上有唯一零点.

    在(−

    1

    3,1]上有唯一零点,在(1,2]上有唯一零点.又f(x)=-x3+x2+x+m在(-∞,-1]上单调递减,

    在[2,+∞]上单调递减,∴在(-∞,-1]上恒有ƒf(x)≥f(-1)>0,在[2,+∞)上恒有f(x)≤f(2)<0.

    ∴f(x)=-x3+x2+x+m-在(-∞,-1]和[2,+∞)上无零点.∴-1<m<[5/27]时,函数f(x)=-x3+x2+x+m在有三个零点,

    ∴所求实数m的取值范围是(−1,

    5

    27).

    点评:

    本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数研究函数的单调性;函数在某点取得极值的条件.

    考点点评: 本题考查函数的导数研究函数的单调性,函数零点的概念,以及函数的导数求函数的极值,属于中档题.