Question Number 92277 by M±th+et+s last updated on 05/May/20
$${find}\:{a},{b},{c},{d}\:\: \\ $$$${if}\:\:\:\:{f}\left({x}\right)={ax}^{\mathrm{3}} +{bx}^{\mathrm{2}} +{cx}+{d} \\ $$$$\left(\mathrm{3},\mathrm{3}\right){is}\:{maximum}\:{value} \\ $$$$\left(\mathrm{5},\mathrm{1}\right)\:{is}\:{minimum}\:{value} \\ $$$$\left(\mathrm{4},\mathrm{2}\right)\:{is}\:{inflection}\:{point} \\ $$
Commented by M±th+et+s last updated on 06/May/20
$${thank}\:{you}\:{sir}\:{but}\:{if}\:{we}\:{put}\:{x}=\mathrm{3}\: \\ $$$${f}\left(\mathrm{3}\right)=\frac{\mathrm{27}}{\mathrm{3}}−\mathrm{4}\left(\mathrm{9}\right)+\mathrm{15}\left(\mathrm{3}\right)−\frac{\mathrm{46}}{\mathrm{3}} \\ $$$${f}\left(\mathrm{3}\right)=\mathrm{18}−\frac{\mathrm{46}}{\mathrm{3}}=\frac{\mathrm{8}}{\mathrm{3}} \\ $$$${but}\:{in}\:{the}\:{question}\:{f}\left(\mathrm{3}\right)=\mathrm{3}\:?? \\ $$$$\: \\ $$
Commented by john santu last updated on 06/May/20
$$\mathrm{it}\:\mathrm{does}\:\mathrm{mean}\:\mathrm{question}\:\mathrm{inconsistent} \\ $$$$\mathrm{f}\:'\left(\mathrm{x}\right)=\:\mathrm{3ax}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2bx}+\mathrm{c}\:=\:\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{has}\:\mathrm{roots}\:\mathrm{x}=\mathrm{5}\:\&\:\mathrm{x}\:=\:\mathrm{3}\: \\ $$$$\mathrm{3a}\left(\mathrm{x}−\mathrm{5}\right)\left(\mathrm{x}−\mathrm{3}\right)\equiv\:\mathrm{3ax}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2bx}+\mathrm{c} \\ $$$$\mathrm{3a}\left(\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{8x}+\mathrm{15}\right)\equiv\mathrm{3ax}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2bx}+\mathrm{c} \\ $$$$\mathrm{2b}=−\mathrm{24a}\:\Rightarrow\:\mathrm{b}\:=\:−\mathrm{12a} \\ $$$$\mathrm{c}\:=\:\mathrm{45a} \\ $$$$\mathrm{f}\left(\mathrm{x}\right)\:=\:\mathrm{ax}^{\mathrm{3}} −\mathrm{12ax}^{\mathrm{2}} +\mathrm{45a}+\mathrm{d} \\ $$$$\left(\mathrm{3},\mathrm{3}\right)\:\Rightarrow\:\mathrm{3}\:=\mathrm{27a}−\mathrm{108a}+\mathrm{135a}\:+\mathrm{d} \\ $$$$\left(\mathrm{4},\mathrm{2}\right)\Rightarrow\:\mathrm{2}=\:\mathrm{64a}−\mathrm{192a}+\mathrm{90a}+\mathrm{d} \\ $$
Commented by M±th+et+s last updated on 06/May/20
$${i}\:{think}\:{the}\:{right}\:{solution}\:{is} \\ $$$${a}=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\:\:\:{b}=−\mathrm{6}\:\:{c}=\frac{\mathrm{45}}{\:\:\mathrm{2}}\:\:{d}=−\mathrm{24} \\ $$$${f}\left({x}\right)=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}{x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{6}{x}^{\mathrm{2}} +\frac{\mathrm{45}}{\mathrm{2}}{x}−\mathrm{24} \\ $$$${f}\left(\mathrm{3}\right)=\frac{\mathrm{27}}{\mathrm{2}}−\mathrm{54}+\frac{\mathrm{45}}{\mathrm{2}}\left(\mathrm{3}\right)−\mathrm{24}=\mathrm{3} \\ $$$${f}\left(\mathrm{5}\right)=\frac{\mathrm{125}}{\mathrm{2}}−\mathrm{150}+\frac{\mathrm{225}}{\mathrm{2}}−\mathrm{24}=\mathrm{1} \\ $$$${f}\left(\mathrm{4}\right)=\mathrm{32}−\mathrm{96}+\mathrm{90}−\mathrm{24}=\mathrm{2} \\ $$$$ \\ $$$${f}\:'\left({x}\right)=\frac{\mathrm{3}}{\mathrm{2}}{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{12}{x}+\frac{\mathrm{45}}{\mathrm{2}} \\ $$$${f}'\left({x}\right)=\mathrm{0}\:\:\:\:{x}_{\mathrm{1}} =\mathrm{3}\:,\:{x}_{\mathrm{2}} =\mathrm{5} \\ $$$${f}''\left({x}\right)=\mathrm{3}{x}−\mathrm{12}\:\:\:\: \\ $$$${f}''\left({x}\right)=\mathrm{0}\:\:\:\:{x}=\mathrm{4} \\ $$
Commented by john santu last updated on 06/May/20
just two equations are enough.
Answered by MJS last updated on 06/May/20
$${ax}^{\mathrm{3}} +{bx}^{\mathrm{2}} +{cx}+{d}={y} \\ $$$$\mathrm{3}{ax}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}{bx}+{c}={y}' \\ $$$$\mathrm{6}{ax}+\mathrm{2}{b}={y}'' \\ $$$$\left(\mathrm{3},\mathrm{3}\right)\:\in{f}\left({x}\right) \\ $$$$\mathrm{27}{a}+\mathrm{9}{b}+\mathrm{3}{c}+{d}=\mathrm{3}\:\left({I}\right) \\ $$$$\left(\mathrm{3},\mathrm{3}\right)\:\mathrm{max} \\ $$$$\mathrm{27}{a}+\mathrm{6}{b}+{c}=\mathrm{0}\:\left({II}\right) \\ $$$$\left(\mathrm{5},\mathrm{1}\right)\:\in{f}\left({x}\right) \\ $$$$\mathrm{125}{a}+\mathrm{25}{bb}+\mathrm{5}{c}+{d}=\mathrm{1}\:\left({III}\right) \\ $$$$\left(\mathrm{5},\mathrm{1}\right)\:\mathrm{min} \\ $$$$\mathrm{75}{a}+\mathrm{10}{b}+{c}=\mathrm{0}\:\left({IV}\right) \\ $$$$\left(\mathrm{4},\mathrm{2}\right)\:\in{f}\left({x}\right) \\ $$$$\mathrm{64}{a}+\mathrm{16}{b}+\mathrm{4}{c}+{d}=\mathrm{2}\:\left({V}\right) \\ $$$$\left(\mathrm{4},\mathrm{2}\right)\:\mathrm{inflection} \\ $$$$\mathrm{24}{a}+\mathrm{2}{b}=\mathrm{0}\:\left({VI}\right) \\ $$$$\mathrm{6}\:\mathrm{equations}\:\mathrm{and}\:\mathrm{only}\:\mathrm{4}\:\mathrm{unknowns} \\ $$$$\mathrm{too}\:\mathrm{much}\:\mathrm{info}\:\mathrm{might}\:\mathrm{be}\:\mathrm{inconsistent} \\ $$$$\mathrm{but}\:\mathrm{in}\:\mathrm{this}\:\mathrm{case}\:\mathrm{solving}\:\mathrm{the}\:\mathrm{system}\:\mathrm{leads}\:\mathrm{to} \\ $$$${a}=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}},\:{b}=−\mathrm{6},\:{c}=\frac{\mathrm{45}}{\mathrm{2}},\:{d}=−\mathrm{24} \\ $$
Commented by MJS last updated on 06/May/20
$$\mathrm{yes}.\:\mathrm{we}\:\mathrm{need}\:\mathrm{only}\:\mathrm{4}\:\mathrm{equations}\:\mathrm{to}\:\mathrm{solve}.\:\mathrm{if}\:\mathrm{we} \\ $$$$\mathrm{have}\:\mathrm{more}\:\mathrm{we}\:\mathrm{must}\:\mathrm{check}\:\mathrm{if}\:\mathrm{they}\:\mathrm{fit}\:\mathrm{together} \\ $$
Commented by M±th+et+s last updated on 06/May/20
$${thank}\:{you}\:{sir}\:{now}\:{it}'{s}\:{easy}\:{to}\:{solve} \\ $$$${from}\:\:\:\left(\mathrm{1}\right)\:{and}\:\left(\mathrm{3}\right)\:{we}\:{get}\: \\ $$$$−\mathrm{98}{a}−\mathrm{16}{b}−\mathrm{2}{c}=\mathrm{2}\:………\left(\mathrm{7}\right) \\ $$$${from}\:\left(\mathrm{7}\right)\:{and}\:\left(\mathrm{2}\right)\:\:{we}\:{get}\: \\ $$$$−\mathrm{44}{a}−\mathrm{4}{b}=\mathrm{2}……..\left(\mathrm{8}\right) \\ $$$${from}\:\left(\mathrm{8}\right)\:{and}\:\left(\mathrm{6}\right)\:{we}\:{get} \\ $$$$\mathrm{2}{a}=\mathrm{1}\Rightarrow\Rightarrow{a}=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\Rightarrow\Rightarrow{b}=−\mathrm{6} \\ $$$${from}\:\left(\mathrm{2}\right)\:{we}\:{get}\:{c}=\frac{\mathrm{45}}{\mathrm{2}} \\ $$$${from}\left(\mathrm{1}\right)\:{we}\:{get}\:{d}=−\mathrm{24} \\ $$