f(x)=x^3+ax^2+x在区间[-1,1]上有极大值和极小值,求常数a的取值范围

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/10/01 02:52:38
f(x)=x^3+ax^2+x在区间[-1,1]上有极大值和极小值,求常数a的取值范围
xUOSP*J$pDΤvzXCD; Ղ؁`KifW込oe}۷{RI+bTW j 2\x_6K[uhbYJf,u4&ʨs ^ş%n|5zNrsU3skn'̭QyF( IXƪj^mh1han1(!WE%Ixrhk0<1fNO-k*P֜mC'k5U_޼M9f[8l\p٘9S}T'" Q>o=Uso jVylww_:.)޶:Y71 46c`"o$fE"Ik#"B/@XU 19:ߖC\^Fj ő(DdQTHDy|\ )aR{$ˑ"SdGR Z?++bB,*W" ^{Z#$׌mI6 . X)7C휵9)A"ehy=<%BS1 J-?@Xz JNgܚ3Jq1㑩"*d  7'۴_ӖsՀ',,P r_DV\Q$j<"FsM։ |':bOtntRN G9im:( ZΩu8r~k<7F[tH=iap{'Lz~+ٹ,iי.+{D V,bNda ,m~:9#w22s.+NI)d]đG>(P}

f(x)=x^3+ax^2+x在区间[-1,1]上有极大值和极小值,求常数a的取值范围
f(x)=x^3+ax^2+x在区间[-1,1]上有极大值和极小值,求常数a的取值范围

f(x)=x^3+ax^2+x在区间[-1,1]上有极大值和极小值,求常数a的取值范围
首先,这个题目没有问题.
有人说f(x)在[-1,1]上一定有极值,这是不对的.极值一定是导数为0的点,而f(x)在[-1,1]上一定存在的应该是最值,而不是极值.最值可以是极值,也可以是端点值.但如果端点处导数不为零,那么端点处一定不能算作极值.
f'(x)=3x^2+2ax+1=g(x)
若同时存在极大值和极小值,则方程g(x)=0在[-1,1]上有两相异实根,即
不等式(i):(2a)^2-4*3*1>0,aSqrt(3)
不妨设方程g(x)=0的两根-1≤x1<x2≤1,则有
不等式(ii):(x1+1)(x2-1)<0,x1x2+x2-x1-1<0,1/3+1/3*Sqrt(4a^2-12)-1<0,4a^2-12<4,-2<a<2
综上-2≤a<-Sqrt(3)或Sqrt(3)<a≤2.

先给求导
f'(x)=3x^2+2ax+1=0也就是这个方程在(-1,1)上有解就行.

一阶导数f'(x)=3x^2+2ax+1
在[-1,1]中有两个不等根
因为开口向上
所以只要对称轴a/3在[-1,1]并且f'(1)>0 f'(-1)>0就可以了
代进去
a/3在[-1,1] 所以a的范围[-3,3]
f'(1)>0 所以4+2a>0 a的范围(-2,+∞)
f'(-1)>0 所以4-2a>0 ...

全部展开

一阶导数f'(x)=3x^2+2ax+1
在[-1,1]中有两个不等根
因为开口向上
所以只要对称轴a/3在[-1,1]并且f'(1)>0 f'(-1)>0就可以了
代进去
a/3在[-1,1] 所以a的范围[-3,3]
f'(1)>0 所以4+2a>0 a的范围(-2,+∞)
f'(-1)>0 所以4-2a>0 a的范围(-∞,2)
取交集那么a的范围就是(-2,2)

收起

此题有问题,实际上不管a取多少,f(x)在[-1,1]上总有极大值和极小值。

对函数求导可以得到f'(x)=3x^2+2ax+1,要求f(x)=x^3+ax^2+x在区间[-1,1]上有极大值和极小值,那么就是要求方程3x^2+2ax+1=0在区间[-1,1]上有两个不等根,那么就有f'(-1)>=0,f'(1)>=0,4a^2-12>0于是可以解得-2=