题目
(11)已知方程 (x)^4-8(x)^3-6(x)^2+24x+a=0 有四个不相同的实根,则a的取值范围为 __

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查利用导数分析多项式函数的极值点,进而确定参数取值范围的能力。关键在于通过导数确定函数的单调性,找到极值点,并结合极值点的函数值判断方程实根的个数。
解题核心思路:
- 求导分析单调性:通过求导找到函数的极值点,确定函数的增减区间。
- 极值点函数值分析:根据极值点处的函数值符号,判断曲线与x轴的交点个数。
- 联立不等式:通过极值点处的函数值符号条件,联立不等式求解参数范围。
破题关键点:
- 导数的正确计算:确保导数的表达式正确,进而准确找到极值点。
- 极值点符号条件:明确极小值点函数值需小于0,极大值点函数值需大于0,才能保证曲线与x轴交叉四次。
步骤1:求导数并确定极值点
原函数为:
$f(x) = 3x^4 - 8x^3 - 6x^2 + 24x + a$
求导得:
$f'(x) = 12x^3 - 24x^2 - 12x + 24$
令 $f'(x) = 0$,解得极值点为 $x_1 = -1$,$x_2 = 1$,$x_3 = 2$。
步骤2:分析单调区间
- 当 $x \in (-\infty, -1)$ 时,$f'(x) < 0$,函数单调递减;
- 当 $x \in (-1, 1)$ 时,$f'(x) > 0$,函数单调递增;
- 当 $x \in (1, 2)$ 时,$f'(x) < 0$,函数单调递减;
- 当 $x \in (2, +\infty)$ 时,$f'(x) > 0$,函数单调递增。
步骤3:计算极值点处的函数值
- $f(-1) = 3(-1)^4 - 8(-1)^3 - 6(-1)^2 + 24(-1) + a = a - 19$;
- $f(1) = 3(1)^4 - 8(1)^3 - 6(1)^2 + 24(1) + a = 13 + a$;
- $f(2) = 3(2)^4 - 8(2)^3 - 6(2)^2 + 24(2) + a = 8 + a$。
步骤4:联立不等式
为使方程有四个不同实根,需满足:
- 极小值点 $x = -1$ 处函数值小于0:$a - 19 < 0 \Rightarrow a < 19$;
- 极大值点 $x = 1$ 处函数值大于0:$13 + a > 0 \Rightarrow a > -13$;
- 极小值点 $x = 2$ 处函数值小于0:$8 + a < 0 \Rightarrow a < -8$。
综合上述条件,得 $-13 < a < -8$。