问题
解答题
已知函数f(x)=-x3+ax2+1,(a∈R) (1)若在f(x)的图象上横坐标为
(2)若f(x)在区间(-2,3)内有两个不同的极值点,求a取值范围; (3)在(1)的条件下,是否存在实数m,使得函数g(x)=x4-5x3+(2-m)x2+1的图象与函数f(x)的图象恰有三个交点,若存在,试出实数m的值;若不存在,说明理由. |
答案
(1)依题意,f′(
)=02 3
∵f′(x)=-3x2+2ax
-3(
)2+2•a•2 3
=0,2 3
∴a=1(3分)
(2)若f(x)在区间(-2,3)内有两个不同的极值点,
则方程f′(x)=0在区间(-2,3)内有两个不同的实根,
∴△>0,f′(-2)<0,f′(3)<0,-2<
<3,a 3
解得-3<a<
且a≠09 2
但a=0时,f(x)=-x3+1无极值点,
∴a的取值范围为(-3,0)∪(0,
)(8分)9 2
(3)在(1)的条件下,a=1,
要使函数f(x)与g(x)=x4-5x3+(2-m)x2+1的图象恰有三个交点,
等价于方程-x3+x2+1=x4-5x3+(2-m)x2+1,
即方程x2(x2-4x+1-m)=0恰有三个不同的实根.
∵x=0是一个根,
∴应使方程x2-4x+1-m=0有两个非零的不等实根,
由△=16-4(1-m)>0,1-m≠0,解得m>-3,m≠1(12分)
∴存在m∈(-3,1)∪(1,+∞),
使用函数f(x)与g(x)=x4-5x3+(2-m)x2+1的图象恰有三个交点(13分)