犹豫地跳过,并在草稿纸醒目位置做了标记。
这是他的策略:绝不因小失大,确保有效得分。
很快,他完成了前面所有题目,时间还剩约半小时。
礼堂里已响起沙沙的翻卷子和轻声叹息,显然不少人被难题困住。
他深吸一口气,将全部精力投向最后的压轴题。
(1)求单调区间与极值。
他笔走龙蛇:f′(x)=3x平方−3=3(x−1)(x+1)。令 f′(x)=0,得 x=±1。列表分析,得:f(x)在 (−∞,−1)和 (1,+∞)上单调递增,在 (−1,1)上单调递减。
极大值 f(−1)=2,极小值 f(1)=−2。
顺利完成。
(2)方程 f(x)=k有三不等实根,求 k范围。
“方程根的问题,转化为函数图像交点!”
他立刻想到 “数形结合”。
y=f(x)的图像是“N”型曲线,y=k是水平线。
要有三个交点,水平线必须介于极大值与极小值之间!
即 −2
他严谨地在答案上注明:
“当且仅当 k∈(−2,2)时,方程有三个不等的实根。”
(3)求证:x1+x2+x3=0。
这是本题难点,也是区分度所在!
直接解方程求根再相加?
根本行不通!
三次方程求根公式复杂且不在要求范围内。
“怎么办?”
林怀安眉头微蹙,大脑飞速运转。
他想起韦达定理!
但韦达定理适用于所有根?
对!
对于一元三次方程 ax3+bx2+cx+d=0,三根之和 x1+x2+x3=−b/a!
他眼前一亮!
方程 f(x)=k即 x3−3x−k=0!
这里 a=1, b=0!
所以 x1+x2+x3=−b/a=0!
竟然如此简洁!
他几乎要拍案叫绝!
关键在于将原方程进行移项,化为标准三次方程,并注意到二次项系数为0!
这需要对韦达定理的深刻理解和敏锐的观察力!
他强压心中激动,在答卷上工整书写:
“证明:
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