y=x3−3x 与 y=−(x−1)2+a 在 (0,+∞) 上有两个不同交点。
联立:x3−3x=−(x−1)2+a,x3−3x+x2−2x+1−a=0,g(x)=x3+x2−5x+1−a=0。
g′(x)=3x2+2x−5=(3x+5)(x−1)。x>0 时 g′(x)=0 当 x=1。
0<x<1 时 g′(x)<0(递减),x>1 时 g′(x)>0(递增)。
g(0)=1−a,g(1)=1+1−5+1−a=−2−a,g(+∞)=+∞。
g 在 (0,1) 递减,在 (1,+∞) 递增。g(1)=−2−a 为极小值。
在 (0,+∞) 有两个不同零点需:
g(0)>0 且 g(1)<0,即 1−a>0 且 −2−a<0,即 a<1 且 a>−2。
还需 x→0+ 时 g>0(g(0)=1−a>0)和 g→+∞(x→+∞),结合极小值 g(1)<0,恰两个零点。
a∈(−2,1)。
边界验证:a=1,g(0)=0,零点 x=0 不在 (0,+∞) 开区间,g(1)=−3<0,g→+∞,一个零点在 (1,∞)。不满足两个。
a=−2,g(1)=0,g(0)=3>0,(0,1) 无零点(g 从 3 递减到 0),x=1 是零点,(1,∞) g 从 0 递增无零点。一个零点。不满足。
答案
a 的取值范围为 (−2,1)。