问题 解答题

设函数f(x)=x3+mx2+nx+p在(-∞,0)上是增函数,在[0,2]上是减函数,且方程f(x)=0有三个实根x1,2,x2

(Ⅰ)求n的值;

(Ⅱ)试比较f(1)与2的大小,并说明理由;

(Ⅲ)求|x1-x2|的取值范围.

答案

(Ⅰ)f′(x)=3x2+2mx+n.

∵f(x)在(-∞,0]上是增函数,在[0,2]上是减函数

∴当x=0时,f(x)取到极大值.

∴f′(0)=0.

∴n=0.

(Ⅱ)由(Ⅰ)f(x)=x3+mx2+p

∵f(2)=0

∴p=-4(m+2)

f′(x)=3x2+2mx=0的两个根分别为x1=0,x2=-

2m
3

∵函数f(x)在[0,2]上是减函数,

∴x2=-

2m
3
≥2

∴m≤-3.

∴f(1)=m+p+1=m-4(m+2)+1=-7-3m≥2.

(Ⅲ)由条件可得:f(x)=(x-x1)(x-2)(x-x2)                    

∴f(x)=x3-(2+x1+x2)x2+(2x1+2x2+x1x2)x-2x1x2.                       

-(2+x1+x2)=m
-2x1x2=p
,即
x1+x2=-m-2
x1x2=-
1
2
p=2m+4

|x1-x2|=

(x1+x2)2-4x1x2
=
m2-4m-12
=
(m-2)2-16
(m≤-3),

∴|x1-x2|≥3.

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