14.曲线 $y=x^{3}-3 x$ 与 $y=-(x-1)^{2}+a$ 在 $(0,+\infty)$ 上有两个不同的交点,则 $a$ 的取值范围为 $\_\_\_\_$。
参考答案$(-2,1)$
2024_全国甲卷 (2024·文)
14.曲线 $y=x^{3}-3 x$ 与 $y=-(x-1)^{2}+a$ 在 $(0,+\infty)$ 上有两个不同的交点,则 $a$ 的取值范围为 $\_\_\_\_$。
【答案】 $(-2,1)$
## 【解析】
【分析】将函数转化为方程,令 $x^{3}-3 x=-(x-1)^{2}+a$ ,分离参数 $a$ ,构造新函数
$g(x)=x^{3}+x^{2}-5 x+1$ ,结合导数求得 $g(x)$ 单调区间,画出大致图形数形结合即可求解.
【详解】令 $x^{3}-3 x=-(x-1)^{2}+a$ ,即 $a=x^{3}+x^{2}-5 x+1$ ,令 $g(x)=x^{3}+x^{2}-5 x+1(x>0)$ ,
则 $g^{\prime}(x)=3 x^{2}+2 x-5=(3 x+5)(x-1)$ ,令 $g^{\prime}(x)=0(x>0)$ 得 $x=1$ ,
当 $x \in(0,1)$ 时,$g^{\prime}(x)<0, g(x)$ 单调递减,
当 $x \in(1,+\infty)$ 时,$g^{\prime}(x)>0, g(x)$ 单调递增,$g(0)=1, g(1)=-2$ ,
因为曲线 $y=x^{3}-3 x$ 与 $y=-(x-1)^{2}+a$ 在 $(0,+\infty)$ 上有两个不同的交点,
所以等价于 $y=a$ 与 $g(x)$ 有两个交点,所以 $a \in(-2,1)$ .
故答案为:$(-2,1)$