问题
解答题
已知函数f(x)=
(1)求x1,x2的值; (2)证明:线段MN与曲线f(x)存在异于M、N的公共点. |
答案
解法一:∵函数f(x)=
x3-x2-3x在x1,x2(x1<x2)处取得极值,记点M(x1,f(x1)),N(x2,f(x2)),1 3
f'(x)=x2-2x-3,
的两个根为x1,x2,
由f'(x)=x2-2x-3=0,得x1=-1,x2=3(3分)
令f'(x)>0,x>3或x<-1,f(x)的单调增区间为(-∞,-1)和(3,+∞),f'(x)<0,-1<x<3,单调减区间为(-1,3)(5分)
所以函数f(x)在x1=-1.x2=3处取得极值.
(2)由(1)可知,M(-1,
).N(3,-9)(7分)5 3
所以直线MN的方程为y=-
x-1(8分)8 3
由
得x3-3x2-x+3=0,(9分)y=
x3-x2-3x1 3 y=-
x-18 3
令F(x)=x3-3x2-x+3,易得F(0)=3>0,F(2)=-3<0,(11分)
而F(x)的图象在(0,2)内是一条连续不断的曲线,故F(x)在(0,2)内存在零点x0,这表明线段MN与曲线f(x)有异于M,N的公共点.(12分)
解法二:同解法一,可得直线MN的方程为y=-
x-1(8分)8 3
由
得x3-3x2-x+3=0(9分)y=
x3-x2-3x1 3 y=-
x-18 3
解得x1=-1,x2=1.x3=3,
∴x1=-1 y1= 5 3 x2=1 y2=- 11 3
(11分)x3=3 y3=-9
所以线段MN与曲线f(x)有异于M,N的公共点(1,-
).(12分)11 3