函式飯(行ax 2 2x 3在(負無窮大,4)上單調遞增,則a的取值範圍

時間 2022-05-18 20:10:09

1樓:藤宗恵裡香

f(x) = x³ - 3x² + ax + 2

f'(x) = 3x² - 6x + a

(1) 設 l 為 f(x) 在點 (0,2) 的切線,根據題意可得 l 過點 ( 0 , 2 ) 和點 ( -2 , 0 ) ,不難得知 l : y = x + 2

f'(0) = a = 1

(2) 若 f(x) = x³ - 3x² + x +2 與直線 y = kx - 2, ( k < 1 ) 存在交點,則:

x³ - 3x² + x +2 = kx - 2, ( k < 1 )

x³ - 3x² + ( -k + 1 )x + 4 = 0, ( -k + 1 > 0 )

令 g(x) = x³ - 3x² + ( -k + 1 ) x + 4, ( -k + 1 > 0 )

當 g(x) = 0 時,即 f(x) 與 直線 y = kx - 2 存在交點,此時 g(x) = 0 的實數解的數量即為交點數量。

g'(x) = 3x² - 6x + ( 1 - k ), ( 1 - k > 0 )

對於函式 g'(x) 而言,δ = b² - 4ac = 36 - 12( 1 - k ), ( k < 1 )

即 δ = 12( k + 2 ), ( k + 2 < 3 )

①當 δ > 0 ,即 ( k + 2 ) ∈ ( 0 , 3 ), k ∈ ( -2 , 1) 時,

g'(x) 有兩個不相等的實數根 x1, x2 ( x1 < x2 ) ,即:g(x) 在 ( -∞ , x1 ) 和 ( x2 , +∞ ) 單調遞增,在 ( x1 , x2 ) 單調遞減。

根據求根公式可知,x = ( -b ± √δ ) / 2a = / 6, [ k ∈ ( -2 , 1 ) ]

得出: x1 ∈ ( 0 , 1 ) , x2 ∈ ( 1 , 2 )

當 x ∈ ( 0 , 1 ) 時,g(x) = x³ - 3x² + ( -k + 1 ) x + 4 恆大於 0, ( -k + 1 > 0 )

當 x ∈ ( 1 , 2 ) 時,g(x) = x³ - 3x² + ( -k + 1 ) x + 4 恆大於 0, ( -k + 1 > 0 )

故 g(x) 在 ( x1 , x2 ) 區間無零值, g(x) 在 r上有且僅有 1 個零值,即 f(x) 與 y = kx - 2 有且僅有 1 個交點。

②當 δ = 0 ,即 k + 2 = 0, k = -2 時,

g'(x) 有兩個相等的實根 x1 = x2 = x ,即 g(x) 在 r 上單調遞增, g(x) 有且僅有 1 個零值,即 f(x) 與 y = kx - 2 有且僅有 1 個交點。

③當 δ < 0 ,即 ( k + 2 ) ∈ ( -∞ , 0 ), k ∈ ( -∞ , -2 ) 時

g'(x) 在 r 上恆大於等於0,即 g(x) 在 r 上單調遞增, g(x) 有且僅有 1 個零值,即 f(x) 與 y = kx - 2 有且僅有 1 個交點。

2樓:民以食為天

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