题目内容
【题目】已知方程
.
(1)设
,方程有三个不同实根,求
的取值范围;
(2)求证:
是方程有三个不同实根的必要不充分条件.
【答案】(1)
;(2)见解析.
【解析】
试题(1)三次函数有三个零点,等价于零在极大值与极小值之间,因此本题实质先求函数极值,再解不等式, (2)证明不充分,只需举一个反例即可;证明必要性,可说明
时方程没有三个不同实根.
试题解析:设
.
(1)当
时,方程
有三个不同实根,
等价于函数
有三个不同零点,
,令
得
或
,
与
的区间
上情况如下:
![]()
所以,当
时且
时,存在
,
,
,
使得
.
由
的单调性知,当且仅当
时,函数
有三个不同零点.
即方程
有三个不同实根.
(2)当
时,
,
,
此时函数
在区间
上单调递增,
所以
不可能有三个不同零点.
当
时,
只有一个零点,记作
,
当
时,
,
在区间
上单调递增;
当
时,
,
在区间
上单调递增.
所以
不可能有三个不同零点.
综上所述,若函数
有三个不同零点,则必有
.
故
是
有三个不同零点的必要条件.
当
,
时,
,
只有两个不同零点,
所以
不是
有三个不同零点的充分条件.
因此
是
有三个不同零点的必要而不充分条件.
即
是方程
有三个不同实根的必要而不充分条件.
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