Question

已知函數(shù)f（x）=x³-x，其圖象記為曲線C．
（1）求函數(shù)f（x）的單調(diào)區(qū)間；
（2）證明：若對(duì)于任意非零實(shí)數(shù)x₁，曲線C與其在點(diǎn)P₁（x₁，f（x₁））處的切線交于另一點(diǎn)P₂（x₂，f（x₂）），曲線C與其在點(diǎn)P₂（x₂，f（x₂））處的切線交于另一點(diǎn)P₃（x₃，f（x₃）），線段P₁P₂，P₂P₃與曲線C所圍成封閉圖形的面積分別記為S₁，S₂，則

S1

S2

為定值．

Answer 1

分析：（1）先求導(dǎo)數(shù)fˊ（x），在函數(shù)的定義域內(nèi)解不等式fˊ（x）＞0解得的區(qū)間為增區(qū)間和fˊ（x）＜0解得的區(qū)間為減區(qū)間，注意單調(diào)區(qū)間不能并；
（2）先求出點(diǎn)P₁與點(diǎn)P₂的橫坐標(biāo)的關(guān)系，再求定積分求出圍成封閉圖形的面積S₁，利用同樣的方法求出面積S₂即可．

解答：解：（1）由f（x）=x³-x得f′（x）=3x²-1=3(x-

3

3

)(x+

3

3

)，
當(dāng)x∈(-∞，-

3

3

)和(

3

3

，+∞)時(shí)，f′（x）＞0；
當(dāng)x∈(-

3

3

，

3

3

)時(shí)，f′（x）＜0，
因此，f（x）的單調(diào)遞增區(qū)間為(-∞，-

3

3

)和(

3

3

，+∞)，單調(diào)遞減區(qū)間為(-

3

3

，

3

3

)．
（2）曲線C與其在點(diǎn)P₁處的切線方程為y=（3x₁²-1）（x-x₁）+x₁³-x₁，即
即y=（3x₁²-1）x-2x₁³，由

y=(3 x 3 1 -1)x-2 x 3 1   y=x3-x

解得x=x₁或x=-2x₁故x₂=-2x₁，進(jìn)而有
S₁=|

∫

-2x1 x1

（x³-3x₁³x+2x₁³）dx|=

27

4

x

4 1

，用x₂代替x₁，重復(fù)上述計(jì)算過(guò)程，可得
x₃=-2x₂和S2=

27

4

x

4 2

，又x₂=-2x₁≠0，所以S₂≠0，因此有

S1

S2

=

1

16

點(diǎn)評(píng)：本小題主要考查函數(shù)、導(dǎo)數(shù)、定積分等基礎(chǔ)知識(shí)，考查抽象概括能力、運(yùn)算求解能力、推理論證能力，考查函數(shù)與方程思想、數(shù)形結(jié)合思想、化歸與轉(zhuǎn)化思想、特殊與一般思想．