Question

規(guī)定A_x^m=x（x-1）…（x-m+1），其中x∈R，m為正整數(shù)，且A_x⁰=1，這是排列數(shù)A_n^m（n，m是正整數(shù)，且m≤n）的一種推廣．
（1）求A_-15³的值；
（2）排列數(shù)的兩個(gè)性質(zhì)：①A_n^m=nA_n-1^m-1，②A_n^m+mA_n^m-1=A_n+1^m．（其中m，n是正整數(shù)）是否都能推廣到A_x^m（x∈R，m是正整數(shù)）的情形？若能推廣，寫出推廣的形式并給予證明；若不能，則說明理由；
（3）確定函數(shù)A_x³的單調(diào)區(qū)間．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)A_x^m=x（x-1）…（x-m+1），其中x∈R，m為正整數(shù)，寫出A_-15³的表示式，再做出結(jié)果，做法同一般的排列數(shù)相同．
（2）首先寫出推廣以后的性質(zhì)，A_x^m=xA_x-1^m-1，②A_x^m+mA_x^m-1=A_x+1^m（x∈R，m∈N₊），針對于這兩個(gè)式子進(jìn)行證明，根據(jù)排列數(shù)的意義，寫出要證明的等式的左邊和右邊，整理后兩邊相等．
（3）要求函數(shù)A_x³的單調(diào)區(qū)間，寫出排列數(shù)的表示形式，是一個(gè)三次函數(shù)，需要對這個(gè)函數(shù)求導(dǎo)，令導(dǎo)函數(shù)大于零，得到函數(shù)的增區(qū)間，令導(dǎo)函數(shù)小于零，得到函數(shù)的減區(qū)間．

解答：解：（1）A_-15³=（-15）（-16）（-17）=-4080；
（2）性質(zhì)①、②均可推廣，推廣的形式分別是：
①A_x^m=xA_x-1^m-1，②A_x^m+mA_x^m-1=A_x+1^m（x∈R，m∈N₊）
事實(shí)上，在①中，當(dāng)m=1時(shí)，左邊=A_x¹=x，右邊=xA_x-1⁰=x，等式成立；
當(dāng)m≥2時(shí)，左邊=x（x-1）（x-2）（x-m+1）=x[（x-1）（x-2）（（x-1）-（m-1）+1）]=xA_x-1^m-1，
因此，①A_x^m=xA_x-1^m-1成立；
在②中，當(dāng)m=1時(shí)，左邊=A_x¹+A_x⁰=x+1=A_x+1¹=右邊，等式成立；
當(dāng)m≥2時(shí)，
左邊=x（x-1）（x-2）（x-m+1）+mx（x-1）（x-2）（x-m+2）
=x（x-1）（x-2）（x-m+2）[（x-m+1）+m]=（x+1）x（x-1）（x-2）[（x+1）-m+1]=A_x+1^m=右邊，
因此②A_x^m+mA_x^m-1=A_x+1^m（x∈R，m∈N₊）成立．
（3）先求導(dǎo)數(shù)，得（A_x³）^/=3x²-6x+2．
令3x²-6x+2＞0，解得x＜

3- 3

3

或x＞

3+ 3

3

．
因此，當(dāng)x∈(-∞，

3- 3

3

)時(shí)，函數(shù)為增函數(shù)，
當(dāng)x∈(

3+ 3

3

，+∞)時(shí)，函數(shù)也為增函數(shù)．
令3x²-6x+2＜0，解得

3- 3

3

＜x＜

3+ 3

3

．
因此，當(dāng)x∈(

3- 3

3

，

3+ 3

3

)時(shí)，函數(shù)為減函數(shù)．
∴函數(shù)A_x³的增區(qū)間為(-∞，

3- 3

3

)，(

3+ 3

3

，+∞)
函數(shù)A_x³的減區(qū)間為(

3- 3

3

，

3+ 3

3

)

點(diǎn)評：本題考查排列數(shù)公式，考查新定義問題，考查對于等式的證明，考查利用導(dǎo)函數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間，考查解決問題的能力和運(yùn)算能力，是一個(gè)綜合題目．