设 $a < 1$,集合 $A = \left\{ x \in {\mathbb{R}}\left|\right.x > 0\right\} $,$B = \left\{ x \in {\mathbb{R}}\left|\right.2{x^2} - 3\left(1 + a\right)x + 6a > 0\right\} $,$D = A \cap B$.
【难度】
【出处】
2012年高考广东卷(理)
【标注】
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求集合 $D$(用区间表示);标注答案解析对于方程 $2{x^2} - 3\left(1 + a\right)x + 6a = 0$,判别式\[\Delta = 9{\left(1 + a\right)^2} - 48a = 3\left(a - 3\right)\left(3a - 1\right),\]因为 $a < 1$,所以 $a - 3 < 0$,
① 当 $\dfrac{1}{3} < a < 1$ 时,$\Delta < 0$,此时 $B = {\mathbb{R}} $,所以 $D = A $;
② 当 $a = \dfrac{1}{3}$ 时,$\Delta = 0$,此时 $B = \left\{ x\left|\right.x \ne 1\right\} $,所以 $D = \left(0,1\right) \cup \left(1, + \infty \right)$;
③ 当 $a < \dfrac{1}{3}$ 时,$\Delta > 0$,设方程 $2{x^2} - 3\left(1 + a\right)x + 6a = 0$ 的两根为 ${x_1},{x_2}$ 且 ${x_1} < {x_2}$,则\[\begin{split}{x_1} &= \dfrac{{3\left(1 + a\right) - \sqrt {3\left(a - 3\right)\left(3a - 1\right)} }}{4}, \\ {x_2} &= \dfrac{{3\left(1 + a\right) + \sqrt {3\left(a - 3\right)\left(3a - 1\right)} }}{4},\end{split}\]$B = \left\{ x\left|\right.x < {x_1}或x > {x_2}\right\} $,
1)当 $0 < a < \dfrac{1}{3}$ 时,\[\begin{split}{x_1} + {x_2} &= \dfrac{3}{2}\left(1 + a\right) > 0, \\ {x_1}{x_2} &= 3a > 0,\end{split}\]所以 ${x_1} > 0,{x_2} > 0$,此时,\[\begin{split}D &= \left(x,{x_1}\right) \cup \left({x_2}, + \infty \right) \\& = \left( {0,\dfrac{{3\left(1 + a\right) - \sqrt {3\left(a - 3\right)\left(3a - 1\right)} }}{4}} \right)\\& \cup \left( {\dfrac{{3\left(1 + a\right) + \sqrt {3\left(a - 3\right)\left(3a - 1\right)} }}{4}, + \infty } \right);\end{split}\]2)当 $a \leqslant 0$ 时,${x_1}{x_2} = 3a \leqslant 0$,所以 ${x_1} \leqslant 0,{x_2} > 0$,此时,\[\begin{split}D = \left({x_2}, + \infty \right) = \left( {\dfrac{{3\left(1 + a\right) + \sqrt {3\left(a - 3\right)\left(3a - 1\right)} }}{4}, + \infty } \right).\end{split}\] -
求函数 $f\left(x\right) = 2{x^3} - 3\left(1 + a\right){x^2} + 6ax$ 在 $D$ 内的极值点.标注答案解析首先\[\begin{split}f'\left(x\right) &= 6{x^2} - 6\left(1 + a\right)x + 6a \\&= 6\left(x - 1\right)\left(x - a\right),a < 1,\end{split}\]所以函数 $f\left(x\right)$ 在区间 $\left[a,1\right]$ 上为减函数,在区间 $\left( - \infty ,a\right]$ 和 $\left[1, + \infty \right)$ 上为增函数.
① $x=1$ 是极值点 $\Leftrightarrow 1 \in B \Leftrightarrow \dfrac 1 3 <a<1$,
② $x=a$ 是极值点 $\Leftrightarrow a \in A,a \in B \Leftrightarrow 0<a<1$.
综上:
$a \leqslant 0$ 时,$f\left(x\right)$ 在 $ D $ 内没有极值点;
当 $0 < a \leqslant \dfrac{1}{3}$ 时,$f\left(x\right)$ 在 $D$ 内有极值点 $a$;
当 $\dfrac 1 3 <a<1$ 时,$f\left(x\right)$ 在 $D$ 内有极值点 $a$ 和 $1$.
题目
问题1
答案1
解析1
备注1
问题2
答案2
解析2
备注2