设函数 $f\left( x \right) = x\left( {x-1} \right)\left( {x-a} \right)$,$a > 1$.
【难度】
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    微积分初步
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    利用导数研究函数的性质
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    利用导数研究函数的极值
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    三次函数的图象与性质
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    三次函数的对称性
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    利用导数研究函数的性质
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    利用导数研究函数的极值
  1. 求导数 $f'\left( x \right)$,并证明 $f\left( x \right)$ 有两个不同的极值点 ${x_1} ,{x_2}$;
    标注
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      利用导数研究函数的极值
    答案
    解析
    $f(x)$ 的导函数$$f'(x)=(x-1)(x-a)+x(x-a)+x(x-1)=3x^2-2(a+1)x+a,$$而$$f'(0)=a>0,f'(1)=1-a<0,f'(a)=a(a-1)>0,$$于是 $f'(x)$ 有两个变号零点,从而 $f(x)$ 有两个不同的极值点.
  2. 若不等式 $f\left( {{x_1}} \right) + f\left( {{x_2}} \right) \leqslant 0$ 成立,求 $a$ 的取值范围.
    标注
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      利用导数研究函数的极值
    答案
    $[2,+\infty )$
    解析
    根据三次函数的对称性,三次函数的对称中心 $\left(\dfrac{a+1}3,f \left( \dfrac{a+1}3\right)\right) $ 是两个极值点对应的函数图象上的点的中点.于是$$f(x_1)+f(x_2)=2f\left(\dfrac{a+1}3\right)\leqslant 0,$$即$$2\cdot\dfrac{a+1}3\cdot\dfrac{a-2} 3\cdot\dfrac{-2a+1}3\leqslant 0,$$结合 $a>1$,可得 $a$ 的取值范围是 $[2,+\infty )$.
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
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