微专题深度分析系列03
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微专题深度分析系列03
——北京市朝阳区2015 年高三第一次综合练习文20
(北京市朝阳区2015 年高三第一次综合练习文20)已知函数,aR .
( )()f xxe
x
a
x
(1)当时,求曲线在点(1,处的切线方程;
0a
( )yf x(1))f
(2)当
1a 时,求证:
( )f x 在(0,)上为增函数;
(3)若
( )f x 在区间(0,1) 上有且只有一个极值点,求实数a 的取值范围.
(按照高考考试说明可以看出,运算求解能力包括三方面的要求:①据算理(法则与公式)变形与运算(正确);②
据条件构建运算程序(合理简洁);③据要求估计及近似计算。实际上考查更频繁的还是第一二两点,尤其是第二点为甚。
其中第二点具体包括:①分析运算条件;②探究运算方向;③选择运算公式;④确定运算程序;⑤遇障碍而调整等五个
维度.实际上更属于思维能力的层次)
32
2
( )()()()fxxexee( )g xxxaxa
xxx
aaxxaxa
xx
x
,则在区间(0,1) 上有且只有一个异号
32
零点(函数零点:①二分法+单调性:分类讨论;②曲线交点:分离函数与分离参数;③实根分布:二次方程)
法一(二分法+单调性:注意端点值异号+函数单调):(Ⅰ)考虑运算程序:函数单调性端点值异号
2
( )32,(0,1)g xxxa x
,下面判断导函数的符号
方案一:则由单调性考察二次函数符号,对称轴为,开口向上,则在(0,1) 上为增函数,
1
3
x
2
( )32g xxxa
故,则有:
2
( )32( ,5)g xxxaa a
(1)当时,则在(0,1) 上为增函数,故需
0a
232
( )320g xxxa( )g xxxaxa
(0)(1)00gga
,所以适合题意.
0a
(2)当在(0,1) 上为减函数,故需
5a 时,则
232
( )320g xxxa( )g xxxaxa
(0)(1)00gga
,所以
5a 不适合题意.
(3)当5时,则存在唯一的,使在上为减函数,
0a
000
(0,1)x ()0g x( )g xxxaxa(0,]x
32
32
( )g xxxaxaxx
在上为增函数,则当时,函数( ),考察端点值
00
[,1)x()g x
g x 有最小值
0
(0)0, (1)2gag
,①若最小值在(0,1) 上没有零点;②若最小值在(0,1)
00
()0g x()0g x
( )g x( )g x
上有且仅有一个同号零点;③若最小值在(0,1) 上有两个零点;所以5不适合题意.综上,
0
()0g x
( )g x
0a
0a
适合题意.
方案二:则由判别式考察二次函数符号,开口向上,,
4(1 3 )a
(1)当时,则在(0,1) 上为增函数,
1
4(13 )0aa
3
232
( )320g xxxa( )g xxxaxa
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故需(0),所以适合题意.
(1)00gga
1
3
a
(2)当时,则
1113113aa
4(13 )0aa0,xx
333
2
( )320g xxxa
12
①若时,则在(0,1) 上为增函
2
1131a
00xa
33
232
( )320g xxxa
( )g xxxaxa
数,故需(0),所以适合题意.
(1)00gga
1
0a
3
②若时,则在上为减函数,在上为增函
2
113a
(0,1)50xa
3
32
( )g xxxaxa(0,]x[,1)x
22
数,,则当时,函数( ),考察端点值(0),若最小值在
222
xx()g x()0g x
g x 有最小值( )g x
0, (1)2gag
(0,1) 上没有零点;若最小值( )g x( )g x
22
()0g x()0g x
在(0,1) 上有且仅有一个同号零点;若最小值在(0,1)
上有两个零点;所以5不适合题意
0a
③若在(0,1) 上为减函数,
2
13a
15xa时,则
3
232
( )320g xxxa( )g xxxaxa
故需(0),所以
(1)00gga
5a 不适合题意.
综上,适合题意.
0a
方案三:则逐项考察二次函数符号,注意到,则,则有:
(0,1)x
2
30,20xx
(1)当时,则在(0,1) 上为增函数,故需
0a
232
( )320g xxxa( )g xxxaxa
(0)(1)00gga
,所以适合题意.
0a
(2)当时,则(0),所以不适合题意.
0a 0a
0, (1)20gag
点评:虽然都是先判断单调性,再判断端点值符号,但是判断导函数符号的出发点不同难易程度差异很大,请仔细体会
运算条件分析及运算方向选择对解题的作用。
法二(Ⅱ)考虑运算程序:端点值异号函数单调性:
由端点值异号可得:(0),则,显然适合题意.
, (1)20ga ga
2
( )320g xxxa
点评:调整运算程序:先判断端点值符号,再判断单调性,难度陡然下降。请仔细体会运算程序的不同对解题的作用。
法三(曲线交点):(Ⅰ)分离参数,,看成曲线的交
3232
32
0,(0,1)xxaxaax
1x
xxxx
,yya
1x
点,则利用导数研究函数的图像,
32
1x(1)(1)xx
xx
y
2322
22
(32 )(1)()( 1)2 (1)xxxxxx xx
y
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故上为减函数,在1上为增函数,则函数
22
1yxx在10yxx0y
1
(0, ]
2
[ ,1)
2(1)x
2
2
2 (1)x xx
则函数在(0,1) 上为增函数,故,所以
3232
1x1x
xxxx
y(0,)y
0a
法四(曲线交点):(Ⅱ)分离函数数,,看成曲线
3232
0(1),(0,1)xxaxaxxax x
32,32232
(1)yxxyaxyxx320yxxyxx
的交点,则利用导数研究的图像,,故在(0,1) 上
为增函数,恒过点(1,0) ,曲线有
(1)yax
32,
(0,1),(1)yxxxyax
且仅有一个交点,故
0a
法五(曲线过定点):
3232
( )(1),(0,1)g xxxaxaxxa xx
则,
32
0,0,10xxx
(1)若,则,故不适合题意.
0a 0a
32
( )(1)0g xxxa x
(2)若,则,故适合题意.
0a 0a
2
( )320, (0)(1)0g xxxagg
点评:导数问题特别要注意特殊函数值的分析与处理对解题的影响
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