第39章 院士出题

声,感觉还是为难了面前的年轻人,但转念一想,该题只是综合了函数性质、方程组求解和优化问题,最终化简过程也较为直接,甚至连高考压轴题都算不上,怎么能算是为难呢?

  9分01,9分02,9分03……

  陈明德1秒1秒的数着,仿佛自己就是个原子钟,而在他数到9分27时,他开口了。

  “还有半分钟。”

  而林此默的声音也终于传了过来。

  “不必了,院士,已经算出来了。”

  “嗯?”

  陈明德微微昂首,面容稍显欣喜,心中一块石头落地,他还是希望林此默可以解出来的,

  “说说你的解法吧。”

  “那您,是要哪种解法呢?”

  林此默双手插兜,缓缓向前走来。

  “什么?”

  陈明德露出惊讶的神色,

  “你算出了几种解法?”

  “呵,”

  听到这,林此默缓缓竖出4根手指。

  “四种?”

  “四种。”

  “怎么可能……”

  陈明德的表情多了分惊异与怀疑。

  他该不会是在分析第三个条件是犯错了吧?才弄出那么多种可能。

  “快!都说出来。”

  想着,他连忙追问。

  而林此默也没有含糊,整理了一番言辞之后,直接口述:

  “先利用已知条件建立方程组,得f(1) = 1 + a + b + c = 0 、f(-1) = -1 + a - b + c = 0,将两式相加得 2a + 2c = 0,即 c = -a 。

  代入第一个方程得 1 + a + b - a = 0 ,解得 b = -1 ,函数表达式简化为:f(x) = x^3 + ax^2 - x - a

  然后分析极值点条件——

  导数f''(x) = 3x^2 + 2ax - 1 ,需在区间 (-1, 1) 内有实根,计算导数在端点的值式子是 f''(1) = 3 + 2a - 1 = 2a + 2 、 f''(-1) = 3 - 2a - 1 = 2 - 2a

  由于二次函数开口向上,若 f''(1) 和f''(-1) 符号相反,则区间内必有一根。

  进一步分析表明,无论 a 取何值,导数在 (-1, 1)内至少有一个根,因此极值点条件自动满足。

  最后,最小化a^2 + b^2 + c^2 ,由 b = -1、 c = -a,目标函数为a^2 + (-1)^2 + (-a)^2 = 2a^2 + 1.

  当 a = 0 时,取得最小值 1。

  即最终答案:a^2 + b^2 + c^2的最小值为1。”

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