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  • 設(shè)函數(shù)fx=x^3+ax^2-a^2x+m若a=1時函數(shù)fx有三個不同的零點

    設(shè)函數(shù)fx=x^3+ax^2-a^2x+m若a=1時函數(shù)fx有三個不同的零點
    1)若函數(shù)f(x)在X∈[-1,1]內(nèi)沒有極值點,求a的取值范圍;(2)若對任意的a∈[3,6],不等式f(x)≤1在X∈[-2,2]上恒成立,求m的取值范圍.(3)若a=1時,函數(shù)f(x)有三個互不相同的零點,求m的取值范圍
    數(shù)學人氣:863 ℃時間:2019-11-07 17:01:41
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)
    對f(x)求導得:
    f(x)'=3x^2+2ax-a^2
    解得兩個極值點分別為:
    x1=-a ,x2=a/3
    當a=0 時:
    x1=x2=0,
    故此時f(x)在R上都不存在極值點,滿足條件.
    當a≠0時:
    考慮到 x1=-a和x2=a/3 這兩個極值點一定異號,必定兩極值點一正一負,而題意要求在[-1,1]之間無極值點,因此:
    當a>0 時,要滿足題意,則:
    x1=-a1
    解得:
    (3,+∞)
    當a1 且 x2=a/30恒成立的,故增區(qū)間為:(-∞,-a]U[a/3,+∞);減區(qū)間為:[-a,a/3].由(1)可得到兩個極值點的變化情況:
    極大值f(-a)的橫坐標在[-6,-3]之間變化,在x=-a處取得極大值.而該變化區(qū)間小于-2,因此,極大值不在區(qū)間[-2,2]內(nèi),可得在x~[-2,a/3]中的最大值是f(-2).
    極小值f(a/3)的橫坐標在[1,2]間變化,由于減區(qū)間為x~[-a,a/3],故在區(qū)間[a/3,2]中的最大值為f(2).
    要使不等式成立,則只需要x~[-2,2]這個區(qū)間上的最大值小于等于1就行了,所以有:
    f(-2)=-8+4a+2a^2+m≤1 且 f(2)=8+4a-2a^2+m≤1
    兩式相加得:
    m≤1-4a
    因為a~[3,6],故m要小于等于(1-4a)的最小值,因此:
    m≤(1-4a)min= -23
    故m范圍為:{m| m≤-23}
    (3)
    a=1 時:
    f(x)=x^3+x^2-x+m
    兩個極值點分別為:
    x1=-1 ,x2=1/3
    根據(jù)前面兩個問題的分析,可知:
    f(x)極大=f(-1)=m+1
    f(x)極小=f(1/3)=m-5/27
    要使有三個不同的零點,則由圖像增減的性質(zhì),則有:
    f(x)極大=f(-1)=m+1>0
    f(x)極小=f(1/3)=m-5/27
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