已知函数f(x)=1⼀3x^3-(2a+1)x^2+3a(a+2)x+1,a∈R

2024-11-26 12:33:55
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回答1:

解:
先对函数求导:
f'(x) = x^2 - 2(2a+1) x + 3a(a+2) = (x - 3a)(x - a - 2) (直接先因式分解)
(1)a = 0时,f(3) = 3^3/3 - 3^2 + 1 = 1。
切线的斜率就是导数的数值,因此切线斜率为f'(3) = 3*(3-2) = 3.
所以切线方程的点斜式为 y - 1 = 3(x-3),y = 3x - 8;
(2)a = -1时,先求f'(x) = 0的解,根据上面的因式分解,两个解分别为:
x1 = 3a = -3,x2 = a + 2 = 1。其中x1不在区间[0, 4]上,所以函数仅有一个极值点。
由于当0 < x < x2时,f'(x) < 0(因为此时-3 < x < 1),函数单调递减;
当x > x2时,f'(x) > 0,函数单调递增;
所以函数在x = x2 = 1处取最小值,最小值为f(1) = -2/3;
最大值需要比较函数在两端点的数值,由于f(0) = 1,f(4) = 79/3,所以最大值为79/3;
(3)由于f'(x) = x^2 - 2(2a+1) x + 3a(a+2) = (x - 3a)(x - a - 2),
它的一个零点是3a,另一个零点是a+2,但是我们并不知道哪个零点大,所以必须分三种情况讨论:
第一,如果3a = a+2,即a = 1,那么函数只有唯一的零点x=3,正好位于(0,4)内,所以是符合条件的;
第二,如果3a < a+2,那么如果要求f'(x)在(0,4)上只有一个零点,就必须是
要么0 < 3a < 4 <= a+2,要么3a <= 0 < a+2 < 4。
第一种情况下要求0=2,显然矛盾,排除;
第二种情况下要求-2 < a <=0,注意到这个解集包含在3a < a+2的解集里,所以此时a的取值范围是:-2 < a <=0;
第三,如果3a > a+2,那么同理,
要么0 < a+2 < 4 <= 3a,要么a+2 <= 0 < 3a < 4。
第一种情况下要求4/3 <=a<2,它与3a > a+2解集的交集为4/3 <=a<2;
第二种情况下要求a<=-2同时又要求a>0,矛盾,故排除。

综上所述,最后a可以取的范围是所有解集的并集:
a=1或-2 < a <=0或4/3 <=a<2。解毕。

回答2:

1.求导可得f'(x)=x^2-(4a+2)x+3a(a+2)
代入a=0
f'(x)=x^2-2x,f(x)=(1/3)x^3-x^2+1
得切线为y=3x-8
2.代入a=-1,得f'(x)=x^2+2x-3=0时,x=-3或1
当0<=x<=1时,f'(x)<=0,f(x)减,当1故极小值为f(1)=-2/3,因为区间内只有这一个极小值,故其为最小值
最大值必在两端取得,f(0)=1,f(4)=79/3
显然,最大值为79/3,最小值-2/3
3.f'(x)=x^2-(4a+2)x+3a(a+2)
首先考虑德尔塔=0的情况,得a=1,检验,满足条件
下面则
若在(0,4)上有唯一的零点,列出不等式f’(0)*f‘(4)<0
解得-2综合:-2这道题第三问并不适合用解根法去解答,因为要比较两根大小,较为繁琐,希望可以帮到你

回答3:

已知函数f(x)=1/3x^3-(2a+1)x^2+3a(a+2)x+1,a∈Rv

回答4:

不懂