已知a,b,c∈R,且三次方程f(x)=x3-ax2+bx-c=0有三个实根x1,x2,x3.
(1)类比一元二次方程根与系数的关系,写出此方程根与系数的关系;
(2)若a∈Z,b∈Z且|b|<2,f(x)在x=α,x=β处取得极值且-1<α<0<β<1,试求此方程三个根两两不等时c的取值范围.
(1)由已知,得x3-ax2+bx-c=(x-x1)(x-x2)(x-x3),比较两边系数,
得a=x1+x2+x3,b=x1x2+x2x3+x3x1,c=x1x2x3. …(4分)
(2)令f(x)=x3-ax2+bx-c,要f(x)=0有三个不等的实数根,则函数f(x)有一个极大值和一个极小值,且极大值大于0,极小值小于0. …(5分)
由已知,得f′(x)=3x2-2ax+b=0有两个不等的实根α,β,
∵-1<α<0<β<1,
∴
得-3<b<0.…(6分)f′(-1)=3+2a+b>0 (1) f′(0)=b<0 (2) f′(1)=3-2a+b>0(3)
又|b|<2,b∈Z,∴b=-1,将b=-1代入(1)(3),有-1<a<1,又a∈Z,∴a=0.
∴f(x)=x3-x-c,f′(x)=3x2-1,…(8分)
则α=-
,β=3 3
,且f(x)在x=-3 3
处取得极大值,在x=3 3
处取得极小值…(10分) 3 3
故f(x)=0要有三个不等的实数根,
则必须
…(12分)f(-
)=(-3 3
)3-(-3 3
)-c>03 3 f(
)=(3 3
)3-3 3
-c<03 3
⇒
,c>- 2 3 9 c< 2 3 9
解得-
<c<2 3 9
. …(14分)2 3 9