1樓:
f(x)=x+ax-2x+1
要滿足[-1,3]上有且僅有乙個實根,首先必有f(-1)f(3)≤0。
f(-1)=a+2, f(3)=9a+22
(a+2)(9a+22)≤0
-22/9≤a≤-2
若a=-22/9,f(x)=(x-3)(9x+5x-3)/9,除3之外另兩根為(-5±√(133))/18,都在[-1,3]上,舍。
若a=-2,f(x)=(x+1)(x-3x+1),除-1之外另兩根為(3±√(5))/2,都在[-1,3]上,舍。
排除=0的情況主要是防止有兩個根落在區間內的情況,很可惜並沒有。那現在衹可能是乙個或者三個了。
對函式取導,f'(x)=3x+2ax-2,Δ=4a+24>0,說明原三次函式一定存在兩個頂點。設f'(x)=0的兩根為p,q(p當-10及-1<-a/3<3成立。前者相當於(-2a+1)(6a+25)>0即-25/6當f(-1)f(p)≤0時,顯然f(-1)<0,所以f(p)≥0。
觀察到f(p)=2(a+9a+√(a+6))/27,即27f(p)/2=√(a+18a+108a+216)-√(a+18a+81a),顯然》0恆成立。
當f(q)f(3)≤0時,顯然f(3)>0,所以f(q)≤0。觀察到f(q)=2(a+9a-√(a+6))/27,即27f(q)/2=-√(a+18a+108a+216)-√(a+18a+81a),顯然<0恆成立。
因此區間內存在三個實根恆成立。
因此區間內不可能有且僅有乙個實根。
原題無解。
2樓:sumeragi693
構造輔助函式 ,則 。
0" eeimg="1"/>恆成立,所以 有兩個不等實數解 ,拋物線與x軸交點數為2,並且在每個交點的兩側 都異號,因此 有兩個極值點。
又因為 ,所以二者異號。不如設 。
易證 的增區間是 ,減區間是
①若 ,那麼 位於增區間上,由零點定理,只需要 。
解得 ②若 那麼 是極小值。如果 0" eeimg="1"/>,則 上 0" eeimg="1"/>恆成立,不滿足。所以只需要 0" eeimg="1"/>,解得
③若 ,則 上為減, 上為增。當 時必有 ,由零點定理,此時的零點在 上且 上無零點,滿足題意。解這個不等式組發現無解。
當 時必有 ,由零點定理,此時的零點在 上且 上無零點,滿足題意。解得
當 時必有 ,於是在 上 恆成立,不滿足。
當 0,f(3)>0" eeimg="1"/>時,此時的零點恰好是 。把 代入 中可以解出a。
④若 那麼 是極小值。同②,只需要 0,f(3)\leq0" eeimg="1"/>,無解。
⑤若 3" eeimg="1"/>,那麼 位於減區間上,同①,只需要 ,無解。
綜上, 或上面沒解出來的a。
3樓:周裕城
題目是不是有問題
設f(x)=x^3+ax^2-2x+1,f'(x)=3x^2+2ax-2
幾個特殊點f(-1)=a+2,f(0)=1,f(1)=a,f(3)=9a+22
先考慮閉區間端點
若-1是方程的根,則f(-1)=a+2=0,即a=-2,因此f(1)=-2<0,而f(0)=1>0,因此在(0,1)必有實根,所以a=-2不滿足題意
同理若x=3是方程的根,則a=-22/9也不滿足題意,則可以直接考慮開區間(-1,3)
因為在開區間(-1,3)上只有一根,所以必須有f(-1)f(3)<0,即-22/9<a<-2,也就是f(-1)<0,f(0)>0,f(1)<0,f(3)>0,所以在(-1,0),(0,1)和(1,3)上各存在乙個實根,則前後矛盾
所以滿足題意的a不存在
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