Giải bài 73 trang 62 SGK giải tích 12 nâng cao

Cho hàm số a) Tìm điều kiện đối với p và q để hàm số f có một cực đại và một cực tiểu. b) Chứng minh rằng nếu giá trị cực đại và giá trị cực tiểu trái dấu thì phương trình: có ba nghiệm phân biệt. c) Chứng minh rằng điều kiện cần và đủ để phương trình (1) có ba nghiệm phân biệt là:

Bài 73. Cho hàm số \(f\left( x \right) = {x^3} + px + q\)

a) Tìm điều kiện đối với p và q để hàm số f có một cực đại và một cực tiểu.

b) Chứng minh rằng nếu giá trị cực đại và giá trị cực tiểu trái dấu thì phương trình: \({x^3} + px + q = 0\,\,\left( 1 \right)\) có ba nghiệm phân biệt.

c) Chứng minh rằng điều kiện cần và đủ để phương trình (1) có ba nghiệm phân biệt là: \(4{p^3} + 27{q^2} < 0\)

Giải

a) Ta có \(f'\left( x \right) = 3{x^2} + p\)

\(f'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow 3{x^2} + p = 0\,\,\left( 1 \right)\)

Hàm số f có một cực đại và một cực tiểu khi và chỉ khi khi phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt \( \Leftrightarrow p < 0\)

Khi đó hai nghiệm của (1) là: \(x =  - \sqrt { - {p \over 3}} ;\,\,\,x = \sqrt { - {p \over 3}} \)

Bảng biến thiên: 

Với \(M = {\left( { - \sqrt { - {p \over 3}} } \right)^3} - p\sqrt { - {p \over 3}}  +q= q - {2 \over 3}p\sqrt { - {p \over 3}} \)

\(m = {\left( {\sqrt { - {p \over 3}} } \right)^3} + p\sqrt { - {p \over 3}}  + q = q + {2 \over 3}p\sqrt { - {p \over 3}} \)

b) Nếu Mm<0 và m < 0, khi đó, phương trình f(x) = 0 có ba nghiệm \(\alpha ,\,\beta ,\,\gamma \) với \(\alpha  <  - \sqrt { - {p \over 3}} ; - \,\sqrt { - {p \over 3}}  < \beta  < \sqrt { - {p \over 3}} \,\,\text{và}\,\,\gamma  > \sqrt { - {p \over 3}} \)

c) Nếu Mm > 0 thì hai số M và m cùng dấu.

Nếu M < 0 và m < 0 thì phương trình (1) có nghiệm duy nhất (Lớn hơn \(\sqrt { - {p \over 3}} \))

Nếu M > 0 và m > 0 thì phương trình (1) có nghiệm duy nhất ( Nhỏ hơn \(\sqrt { - {p \over 3}} \))

Vậy điều kiện cần và đủ để phương trình (1) có ba nghiệm phân biệt là: 

\(\left\{ \matrix{
p < 0 \hfill \cr
Mm = {q^2} - {4 \over 9}{p^2}\left( { - {p \over 3}} \right) < 0 \hfill \cr} \right. \Leftrightarrow 4{p^3} + 27{q^2} < 0\)

Các bài học liên quan
Bài 77 trang 62 SGK  giải tích 12 nâng cao
Bài 78 trang 62 SGK  giải tích 12 nâng cao
Bài 79 trang 62 SGK  giải tích 12 nâng cao

Bài học nổi bật nhất

Đề thi lớp 12 mới cập nhật