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1、试题题目:已知函数f(x)=13x3+12(p-1)x2+qx(p,q为常数).(I)若函数f(x)在x=..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-12-16 07:30:00

试题原文

已知函数f(x)=
1
3
x3+
1
2
(p-1)x2+qx(p,q
为常数).
(I)若函数f(x)在x=1和x=3处取得极值,试求p,q的值;
(Ⅱ)在(I)的条件下,求证:方程f(x)=1有三个不同的实数根;
(Ⅲ)若函数f (x)在(一∞,x1)和(x2,+∞)单调递增,在(x1,x2)上单调递减,又x2-x1>l,且x1>a,试比较a2+pa+q与x1的大小.

  试题来源:不详   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:函数的零点与方程根的联系



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(I)对函数f(x)求导数,得f'(x)=x2+(p-1)x+q
由题意,得x=1和x=3是方程x2+(p-1)x+q=0的两个实数根,则
1+3=-(p-1)
1×3=q

解之得p=-3,q=3.
经检验可得p=-3,q=3符合题意.
(II)由(I)得f(x)=
1
3
x3-2x2+3x,设g(x)=f(x)-1=
1
3
x3-2x2+3x-1
则g'(x)=x2-4x+3=(x-1)(x-3),
当x<1或x>3时,g'(x)>0;当1<x<3时,g'(x)<0
∴函数g((x)在区间(-∞,1)和(3,+∞)上是增函数;在区间(1,3)上是减函数
由此可得g(1)是g(x)的极大值,而g(3)是g(x)的极小值
∵g(1)=
1
3
>0,g(3)=-1<0,
∴结合g(0)=-1<0,g(4)=
1
3
>0,可得g(x)=0在区间(0,1)、(1,3)、(3,4)上分别有一个零点
由以上证明过程,可得方程f(x)=1有三个不同的实数根;
(III)由题意,得x1、x2为函数的两个极值点.
即得x1、x2为方程x2+(p-1)x+q=0的两个实数根,
∴x1+x2=1-p,x1x2=q
由已知x2>x1>a,得x1-a>0且x2-a>0
而x2+(p-1)x+q=(x-x1)(x-x2
则a2+pa+q-a=a2+(p-1)a+q=(a-x1)(a-x2)>0
∴a2+pa+q-x1=a2+(p-1)a+q+a-x1=(a-x1)(a+1-x2
∵x2-x1>l,x1>a,得x2>l+x1>a+l,a+1-x2<0
∴a2+pa+q-x1>0,可得a2+pa+q>x1
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“已知函数f(x)=13x3+12(p-1)x2+qx(p,q为常数).(I)若函数f(x)在x=..”的主要目的是检查您对于考点“高中函数的零点与方程根的联系”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中函数的零点与方程根的联系”。


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