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  • 已知函數(shù)f(x)=x^3+bx^2+cx的圖像與x軸相切于非原點(diǎn)的一點(diǎn),且函數(shù)f(x)的極小值點(diǎn)為-1求b,c的值

    已知函數(shù)f(x)=x^3+bx^2+cx的圖像與x軸相切于非原點(diǎn)的一點(diǎn),且函數(shù)f(x)的極小值點(diǎn)為-1求b,c的值
    數(shù)學(xué)人氣:662 ℃時(shí)間:2019-08-17 20:37:22
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    從函數(shù)圖像與X軸相切于非原點(diǎn),且另有極小值-1來(lái)看,函數(shù)f(x)=x^3+bx^2+cx圖像是從左下向右上方延伸的,切于X軸后回落,因此有極大值0,再切于y=-1線后回升并且穿過(guò)原點(diǎn)(從函數(shù)公式代入X=0得Y=0可知),然后一直向上.因此一元三次函數(shù)有兩個(gè)根,一個(gè)是切于x軸的重根,另一個(gè)是原點(diǎn)(0,0).且重根是負(fù)數(shù)值.


    根據(jù)一元三次方程判別公式,當(dāng)Δ=B^2-4AC=0時(shí),方程有三個(gè)實(shí)根,其中有一個(gè)二重根.
    對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)一元三次方程:a'X^3+b'X^2+c'X+d'=0,本函數(shù)中a'=1,b'=b,c'=c,d'=0



    判別式Δ中,根據(jù)本題的參數(shù):A=b'^2-3a'c'=b^2-3c;B=b'c'-9a'd'=bc;C=c'^2-3a'd'=c^2


    Δ=B^2-4AC=0,即(bc)^2-4(b^2-3c)(c^2)=b^2·c^2-4b^2·c^2+12c^3=12c^3-3b^2·c^2
    =3c^2·(4c-b^2)=0.得c=0或c=(b^2)/4.


    由于f(x)切于X軸和y=-1線,求f(x)一階導(dǎo)數(shù).f'(x)=3·x^2+2b·x+c,令f'(x)=3·x^2+2b·x+c=0.

    即f'(x)=3·x^2+2b·x=0或f'(x)=3·x^2+2b·x+(b^2)/4=0.


    由于f(x)有兩處導(dǎo)數(shù)為0(y=0和y=-1),所以f'(x)有兩個(gè)實(shí)數(shù)根.由一元二次方程的判別式:Δ=B^2-4AC>0得,(2b)^2>0(c=0)或者(2b)^2-12·(b^2)/4>0(c=(b^2)/4),得b>0.


    使用一元二次方程求根公式:f'(x)的根:x1、x2=(-B+-(B^2-4AC)^1/2)/2A,
    當(dāng)c=0,x1、x2=(-2b+-2b)/6,x1=-2/3·b,x2=0
    當(dāng)c=(b^2)/4,x1、x2={-2b+-[(2b)^2-4*3*(b^2)/4]^1/2}/6=(-2b+-b)/6,x1=-b/2,x2=-b/6


    由函數(shù)f(x)曲線可知,當(dāng)取x1時(shí),曲線切于X軸,f(x)=0;取x2時(shí),切于y=-1線,f(x)=-1;x1<x2.觀察當(dāng)c=0時(shí),x2=0.當(dāng)X=0時(shí),曲線已經(jīng)穿過(guò)X軸上升,導(dǎo)數(shù)一定不為0,故此c=0情況不采用,只采用c=(b^2)/4的情況.


    當(dāng)c=(b^2)/4,x1=-b/2,x2=-b/6,分別求f(-b/2)和f(-b/6).得f(-b/2)=0,f(-b/6)=-b^3/54.
    因?yàn)閒(x1)=f(-b/2)=0,f(x2)=f(-b/6)=-b^3/54=-1,
    所以b=54^(1/3)=3*2^(1/3),即2開(kāi)三次方再乘以3
           c=[9*4^(1/3)}/4,即4開(kāi)三次方再乘以9,然后除以4.  


    可代入原函數(shù),取x1=-b/2,x2=-b/6驗(yàn)算,得出0和-1.
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