问题 解答题
f(x)=
2
3
x3-2x+m(-
4
3
≤m≤
4
3
)

(I)求f(x)的单调区间与极值;
(II)求方程f(x)=0的实数解的个数.
答案

(I)f'(x)=2x2-2,由f'(x)=2x2-2=0得 x=-1或x=1.

x(-∞,-1)-1(-1,1)1(1,+∞)
f'(x)+0--0+
f(x)单增极大值单减极小值单增
所以,f(x)的单调递增区间为(-∞,-1)和(1,+∞),单调递减区间为(-1,1);

极大值为f(-1)=m+

4
3
,极小值为f(1)=m-
4
3

(II)由于-

4
3
≤m≤
4
3
,所以f(-1)=m+
4
3
≥0
f(1)=m-
4
3
≤0

①当m=-

4
3
时,f(-1)=0,即x=-1是方程f(x)=0的一个解.

又因为f(1)=-

4
3
-
4
3
=-
8
3
<0, f(3)=
2
3
×27-6-
4
3
=12-
4
3
>0,

所以,方程f(x)=0在(1,3)内至少有一个解.根据函数f(x)单调性可知,方程f(x)=0有两个不同的解.

②当m=

4
3
时,f(1)=m-
4
3
=0
,即x=1是方程f(x)=0的一个解.

又因为f(-1)=

4
3
+
4
3
=
8
3
>0, f(-3)=-12+
4
3
<0,

所以方程f(x)=0在(-3,-1)内至少有一个解.根据函数f(x)单调性可知,方程f(x)=0有两个不同的解.

③当-

4
3
<m<
4
3
时,f(-1)=m+
4
3
>0
f(1)=m-
4
3
<0
,所以方程f(x)=0在(-1,1)内至少有一个解.又由f(-3)=m-12<0,知方程f(x)=0在(-3,-1)内至少有一个解;由f(3)=12+m>0,知方程f(x)=0在(1,3)内至少有一个解.根据函数f(x)单调性可知,方程f(x)=0有三个不同的解.

多项选择题
多项选择题