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.

问答题

探究某种家用制氧机的工作原理.

【提出问题】白色粉末和黑色粉末分别是什么?产生的气体是氧气吗?

【查阅资料】获得的资料有:

(1)过碳酸钠俗称固体双氧水,白色固体.过碳酸钠溶于水时,分解生成碳酸钠溶液和过氧化氢溶液.

(2)碳酸钠溶液不与二氧化锰反应.

(3)过碳酸钠遇热分解产生氧气和大量水.

【猜想与假设】根据资料和已学知识,得出猜想:

白色粉末是过碳酸钠,黑色粉末是______.

【实验验证】

实验装置实验主要过程

          (1)检验装置气密性.操作如下:先将导管伸入液面下,用手紧握试管,观察到______,松开手后,导管口有液面上升、

  (2)在试管中依次加入二氧化锰、过碳酸钠和水,有大量气泡生成

(3)收集满一瓶气体.

            (4)检验气体.方法是______.

实验现象和使用制氧机的白色粉末和黑色粉末反应现象完全相同,证明猜想正确.

【实验拓展】

(1)小明根据资料,认为可加热白色粉末制取氧气(使用排水法收集气体)

该实验需要的仪器有(填序号)______.下列序号的仪器名称是③______,⑦______.

(2)使用该方法制取氧气,加热时试管口应______.停止加热熄灭酒精灯前,应进行的操作是______.

(3)生活中的很多物质都可以进行家庭小实验.消毒用的双氧水,其成分为过氧化氢溶液,其与二氧化锰制取氧气的反应文字表达式是______.

多项选择题