Forgot password?
 Register account
View 2678|Reply 7

[函数] 2016全国I卷理科压轴题

[Copy link]

20

Threads

9

Posts

163

Credits

Credits
163

Show all posts

wzyl1860 Posted 2016-6-8 00:27 |Read mode
Last edited by hbghlyj 2025-5-10 19:32已知函数 $f(x)=(x-2) \mathrm{e}^x+a(x-1)^2$ 有两个零点.
(I)求 $a$ 的取值范围;
(II)设 $x_1, x_2$ 是 $f(x)$ 的两个零点,证明:$x_1+x_2<2$.

7

Threads

578

Posts

3956

Credits

Credits
3956

Show all posts

游客 Posted 2016-6-8 00:58
Last edited by hbghlyj 2025-5-10 20:17

770

Threads

4692

Posts

310K

Credits

Credits
35048

Show all posts

isee Posted 2016-6-8 14:56
Last edited by isee 2016-6-8 22:52先看第一问,走两步看看,先。

$f(1)=-e<0,f(2)=a.$

还是退,若$a=0,$

$f(x)=(x-2)e^x=0\Rightarrow x=2,$且是惟一零点,与题不符.
不过,注意到$f'(x)=e^x(x-1)=0,x=1$,
此时,$f(x)$在$(-\infty,1)$减,在$(1,+\infty)$增,而$f(x)_{\min}=f(1)=-e<0$。
从而$x\in (-\infty,1),f(x)=e^x(x-2)\in(-e,0)$,就意味着$x\rightarrow -\infty,f(x)=(x-2)e^x\rightarrow 0$.



当$a>0$时,$f(1)=-e<0,f(2)=a>0.$
且$f(x)$在$(-\infty,1)$减,在$(1,+\infty)$增.
$x\rightarrow -\infty,f(x)=(x-2)e^x+a(x-1)^2\rightarrow +\infty$.
据零点定理,此时有两个零点,即有$a>0$.



当$a<0$时,$f'(x)=(e^x+2a)(x-1)=0\Rightarrow x_1=1,x_2=\ln (-2a),$此时麻烦多了.

$a<-\dfrac e2$,$f(x)$在$(-\infty,1)$增,$(1,\ln(-2a))$减,$(\ln(-2a),+\infty)$增.
极大值为$f(1)=-e<0$,与题有两个零点矛盾,舍弃.
同样的,容易得$a=-\dfrac e2$亦不舍题设.


$-\dfrac e2<a<0$,$f(x)$在$(-\infty,\ln(-2a))$增,$(\ln(-2a)),1)$减,$(1,+\infty)$增.
极大值为$f(\ln(-2a))=-a\ln^2(-2a)-4a\ln(-2a)+5a=a(\ln^2(-2a)-4\ln(-2a)+5)$.


MOMO,$g(x)=x^2-4x+5,x<1$,得看这个函数的符号了,不过,运气不错,显然$g(x)>0$恒成立,即$-\dfrac e2<a<0$时,其极大值依然是小于零的,搞定,不合题,舍.

综上,$\color{red}{(1).a>0}$.

209

Threads

950

Posts

6222

Credits

Credits
6222

Show all posts

敬畏数学 Posted 2016-6-8 17:55
第二小问分离变量后,再用虚拟对称轴法搞定,呵呵!

770

Threads

4692

Posts

310K

Credits

Credits
35048

Show all posts

isee Posted 2016-6-8 19:15
Last edited by isee 2016-6-8 21:53
第二小问分离变量后,再用虚拟对称轴法搞定,呵呵!
敬畏数学 发表于 2016-6-8 17:55

    愿闻其详。


    刚拿笔纸算了下,对于第二问,由第一问,不防设 $x_1<1<x_2\Rightarrow 2-x_1>1$.

    $$x_1+x_2<2\iff x_2<2-x_1\iff f(x_2)=0<f(2-x_1).$$

    利用$f(x_1)=0\Rightarrow a(x_1-1)^2=-(x_1-2)e^{x_1},$

    化简:$f(2-x_1)=-x_1e^{2-x_1}+a(1-x_1)^2=-x_1e^{2-x_1}-(x_1-2)e^{x_1}$.

    考察函数$g(t)=-te^{2-t}-(t-2)e^t,t>1$,即求导,易得$g(t)>g(1)=0$,从而得证.

54

Threads

959

Posts

9977

Credits

Credits
9977

Show all posts

乌贼 Posted 2016-6-13 21:43
回复 6# isee
第2问改为:设$x_1,x_2$是$f(x)$的两个零点,求$x_1+x_2$的取值范围。

1

Threads

15

Posts

83

Credits

Credits
83

Show all posts

f(x) Posted 2016-6-16 23:22
回复  isee
第2问改为:设$x_1,x_2$是$f(x)$的两个零点,求$x_1+x_2$的取值范围。
乌贼 发表于 2016-6-13 21:43
取值范围的话一般要求要很精确哟!

54

Threads

959

Posts

9977

Credits

Credits
9977

Show all posts

乌贼 Posted 2016-6-16 23:44
回复 8# f(x)
能求出吗

Mobile version|Discuz Math Forum

2025-5-31 11:08 GMT+8

Powered by Discuz!

× Quick Reply To Top Edit