问题
解答题
已知函数f(x)满足f(x)=x3+f ′(
(1)求函数f(x)的单调区间; (2)若方程f(x)=0有且只有两个不等的实数根,求常数C; (3)在(2)的条件下,若f(-
|
答案
(1)由f(x)=x3+f ′(
)x2-x+C,2 3
得f ′(x)=3x2+2f ′(
)x-1.2 3
取x=
,得f ′(2 3
)=3×(2 3
)2+2f ′(2 3
)×(2 3
)-1,2 3
解之,得f ′(
)=-1,2 3
∴f(x)=x3-x2-x+C.
从而f ′(x)=3x2-2x-1=3(x+
)(x-1),1 3
列表如下:
x | (-∞,-
| -
| (-
| 1 | (1,+∞) | ||||||
f'(x) | + | 0 | - | 0 | + | ||||||
f(x) | ↗ | 有极大值 | ↘ | 有极小值 | ↗ |
1 |
3 |
1 |
3 |
(2)由(1)知,[f(x)]极大值=f(-
)=(-1 3
)3-(-1 3
)2-(-1 3
)+C=1 3
+C;5 27
[f(x)]极小值=f(1)=13-12-1+C=-1+C.
∴方程f(x)=0有且只有两个不等的实数根,
等价于[f(x)]极大值=0或[f(x)]极小值=0.
∴常数C=-
或C=1.5 27
(3)由(2)知,f(x)=x3-x2-x-
或f(x)=x3-x2-x+1.5 27
而f(-
)>0,所以f(x)=x3-x2-x+1.1 3
令f(x)=x3-x2-x+1=0,得(x-1)2(x+1)=0,x1=-1,x2=1.
∴所求封闭图形的面积=
(x3-x2-x+1)dx=∫ 1-1
=(
x4-1 4
x3-1 3
x2+x)|1 2 1-1
.4 3