已知函数f(x)=x3-x2+ax+b. (1)若a=1,b=0,求积分
(2)若函数f(x)在x=1处取得极值,且函数f(x)只有一个零点,求b的取值范围. (3)若函数f(x)在区间(-2,2)上不是单调函数,求a的取值范围. |
(1)∵f(x)=x3-x2+ax+b,a=1,b=0,
∴∫ 21
dxf(x) x2
=
(x-1+∫ 21
)dx1 x
=(
x2-x+lnx)1 2 | 21
=ln2+
.1 2
(2)f′(x)=3x2-2x+a,
由f′(1)=1+a=0,解得a=-1.
∴f(x)=x3-x2-x+b,
f′(x)=3x2-2x-1
=3(x-1)(x+
),1 3
∴当x<-
时,f′(x)>0,f(x)是增函数;1 3
当-
<x<1时,f′(x)<0,f(x)是减函数.1 3
当x>1时,f′(x)>0,f(x)是增函数.
∵f(-
)=1 3
+b,f(1)=-1+b,5 27
∴函数f(x)只有一个零点,
∴
+b<0,或-1+b>0,5 27
解得b的取值范围是(-∞,-
)∪(1,+∞).5 27
(3)∵f′(x)=3x2-2x+a,
函数f(x)在区间(-2,2)上不是单调函数,
∴3x2-2x+a=0在R上有两个不相等的实根,
且在(-2,2)至少有一个根,
∴△=4-12a>0,解得a<
.1 3
由∃x∈(-2,2),使得:3x2-2x+a=0,
知a=-3x2+2x,∴-16<a≤
,1 3
综上所述,a的取值范围是(-16,
).1 3