已知a为常数,若(a-1)x-a放+1≥0的解集为x≤-2,求a的值(温馨提示:a方-1=(a+1))数学问题
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(1)f(x)=x(x-a)2=x3-2ax2+a2x,则f'(x)=3x2-4ax+a2=(3x-a)(x-a),
令f'(x)=0,得x=a或
a
3
,而g(x)在x=
a−1
2
处有极大值,
∴
a−1
2
=a⇒a=−1,或
a−1
2
=
a
3
⇒a=3;综上:a=3或a=-1. (4分)
(2)假设存在,即存在x∈(−1,
a
3
),使得f(x)-g(x)=x(x-a)2-[-x2+(a-1)x+a]=x(x-a)2+(x-a)(x+1)=(x-a)[x2+(1-a)x+1]>0,
当x∈(−1,
a
3
)时,又a>0,故x-a<0,
则存在x∈(−1,
a
3
),使得x2+(1-a)x+1<0,(6分)1°当
a−1
2
>
a
3
即a>3时,(
a
3
)2+(1−a)(
a
3
)+1<0得a>3或a<−
3
2
,∴a>3;2°当−1≤
a−1
2
≤
a
3
即0<a≤3时,
4−(a−1)2
4
<0得a<-1或a>3,∴a无解;
综上:a>3. (9分)
(3)据题意有f(x)-1=0有3个不同的实根,g(x)-1=0有2个不同的实根,且这5个实根两两不相等.
(ⅰ)g(x)-1=0有2个不同的实根,只需满足g(
a−1
2
)>1⇒a>1或a<−3;
(ⅱ)f(x)-1=0有3个不同的实根,1°当
a
3
>a即a<0时,f(x)在x=a处取得极大值,而f(a)=0,不符合题意,舍;2°当
a
3
=a即a=0时,不符合题意,舍;3°当
a
3
<a即a>0时,f(x)在x=
a
3
处取得极大值,f(
a
3
)>1⇒a>
3
3 2
2
;所以a>
3
3 2
2
;
因为(ⅰ)(ⅱ)要同时满足,故a>
3
3 2
2
;(注:a>
3
3 4
也对)(12分)
下证:这5个实根两两不相等,
即证:不存在x0使得f(x0)-1=0和g(x0)-1=0同时成立;
若存在x0使得f(x0)=g(x0)=1,
由f(x0)=g(x0),即x0(x0-a)2=-x02+(a-1)x0+a,
得(x0-a)(x02-ax0+x0+1)=0,
当x0=a时,f(x0)=g(x0)=0,不符合,舍去;
当x0≠a时,既有x02-ax0+x0+1=0①;
又由g(x0)=1,即-x02+(a-1)x0+a②;
联立①②式,可得a=0;
而当a=0时,H(x)=[f(x)-1]•[g(x)-1]=(x3-1)(-x2-x-1)=0没有5个不同的零点,故舍去,所以这5个实根两两不相等.
综上,当a>
3
3 2
2
时,函数y=H(x)有5个不同的零点.
令f'(x)=0,得x=a或
a
3
,而g(x)在x=
a−1
2
处有极大值,
∴
a−1
2
=a⇒a=−1,或
a−1
2
=
a
3
⇒a=3;综上:a=3或a=-1. (4分)
(2)假设存在,即存在x∈(−1,
a
3
),使得f(x)-g(x)=x(x-a)2-[-x2+(a-1)x+a]=x(x-a)2+(x-a)(x+1)=(x-a)[x2+(1-a)x+1]>0,
当x∈(−1,
a
3
)时,又a>0,故x-a<0,
则存在x∈(−1,
a
3
),使得x2+(1-a)x+1<0,(6分)1°当
a−1
2
>
a
3
即a>3时,(
a
3
)2+(1−a)(
a
3
)+1<0得a>3或a<−
3
2
,∴a>3;2°当−1≤
a−1
2
≤
a
3
即0<a≤3时,
4−(a−1)2
4
<0得a<-1或a>3,∴a无解;
综上:a>3. (9分)
(3)据题意有f(x)-1=0有3个不同的实根,g(x)-1=0有2个不同的实根,且这5个实根两两不相等.
(ⅰ)g(x)-1=0有2个不同的实根,只需满足g(
a−1
2
)>1⇒a>1或a<−3;
(ⅱ)f(x)-1=0有3个不同的实根,1°当
a
3
>a即a<0时,f(x)在x=a处取得极大值,而f(a)=0,不符合题意,舍;2°当
a
3
=a即a=0时,不符合题意,舍;3°当
a
3
<a即a>0时,f(x)在x=
a
3
处取得极大值,f(
a
3
)>1⇒a>
3
3 2
2
;所以a>
3
3 2
2
;
因为(ⅰ)(ⅱ)要同时满足,故a>
3
3 2
2
;(注:a>
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也对)(12分)
下证:这5个实根两两不相等,
即证:不存在x0使得f(x0)-1=0和g(x0)-1=0同时成立;
若存在x0使得f(x0)=g(x0)=1,
由f(x0)=g(x0),即x0(x0-a)2=-x02+(a-1)x0+a,
得(x0-a)(x02-ax0+x0+1)=0,
当x0=a时,f(x0)=g(x0)=0,不符合,舍去;
当x0≠a时,既有x02-ax0+x0+1=0①;
又由g(x0)=1,即-x02+(a-1)x0+a②;
联立①②式,可得a=0;
而当a=0时,H(x)=[f(x)-1]•[g(x)-1]=(x3-1)(-x2-x-1)=0没有5个不同的零点,故舍去,所以这5个实根两两不相等.
综上,当a>
3
3 2
2
时,函数y=H(x)有5个不同的零点.
更多追问追答
追问
这个不涉及函数啊
追答
跟你这个是有联系的啊
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(a-1)x-a²+1≥0
则(a-1)x≥a²-1
则(a-1)x≥(a-1)(a+1)
两边同除a-1.我们知道不等式两边同时乘以负数不等好改变方向,所以a-1≤0
原不等式可化为x≤a+1
由题知道x≤-2
所以a+1=-2,那么a=-3
则(a-1)x≥a²-1
则(a-1)x≥(a-1)(a+1)
两边同除a-1.我们知道不等式两边同时乘以负数不等好改变方向,所以a-1≤0
原不等式可化为x≤a+1
由题知道x≤-2
所以a+1=-2,那么a=-3
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原式是(a-1)x-a^2+1吗?
追问
恩
追答
原式可化(a-1)x>=a^2-1
(a-1)x>=(a+1)(a-1)
当a-1>0时,得x>=a+1与原不等式的解集x<=-2茅盾
当a-1=0时,不等式不成立
当a-1<0时,得x<=a+1,
将x<=a+1代入解集,即a+1<=-2,得a<=-3
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