问题 解答题

已知函数f(x)=x2(x+a).

(Ⅰ)当a=1时,求f(x)的极值;

(Ⅱ)当a≠0时,求f(x)的单调区间.

答案

f(x)=x2(x+1)=x3+x2f'(x)=3x2+2x…(1分)

令3x2+2x=0则x1=0,x2=-

2
3
…(2分)

x(-∞,-
2
3
)
-
2
3
(-
2
3
,0)
0(0,+∞)
f'(x)+0-0+
f(x)极大值极小值
…(4分)∴当x=-
2
3
时,f(x)极大值=f(-
2
3
)=
4
27
…(5分)

当x=0时,f(x)极小值=f(0)=0…(6分)

(Ⅱ)∵f(x)=x3+ax2∴f'(x)=3x2+2ax=x(3x+2a)…(7分)

①当a<0时,-

2a
3
>0

令f'(x)=3x2+2ax>0得x<0或x>-

2a
3
…(8分)

令f'(x)=3x2+2ax<0得0<x<-

2a
3
…(9分)∴f(x)的单调增区间为(-∞,0),(-
2a
3
,+∞)
,单调减区间为(0,-
2a
3
)
.…(10分)

②当a>0时,-

2a
3
<0

令f'(x)=3x2+2ax>0得x<-

2a
3
或x>0…(11分)

令f'(x)=3x2+2ax<0得-

2a
3
<x<0…(12分)∴f(x)的单调增区间为(-∞,-
2a
3
)
,(0,+∞).单调减区间为(-
2a
3
,0)
.…(13分)

综上可知,当a<0时,f(x)的单调增区间为(-∞,0),(-

2a
3
,+∞),单调减区间为(0,-
2a
3
)

当a>0时,f(x)的单调增区间为(-∞,-

2a
3
),(0,+∞),单调减区间为(-
2a
3
,0)

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