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升学考试 全国一卷数学2020 导数大题考了什么 解题思路来了

全国一卷数学2020 导数大题考了什么 解题思路来了

具体题目是:已知函数 ( f(x) = e^x + ax^2x ) ,讨论 ( f(x) ) 在 ( (0, +infty) ) 上的零点个数,并求 ( a ) 的取值范围。解题思路硬核三步走:1. 直接求导:( f'(x) = e^x +...

具体题目是:已知函数 ( f(x) = e^x + ax^2

  • x ) ,讨论 ( f(x) ) 在 ( (0, +infty) ) 上的零点个数,并求 ( a ) 的取值范围。
  • 解题思路硬核三步走:

    1. 直接求导

    ( f'(x) = e^x + 2ax

  • 1 )
  • 注意这里 ( f'(x) ) 的单调性取决于 ( a ) 的正负,这是分类讨论的起点。

    2. 分类讨论核心逻辑

  • 当 ( a ge 0 ) 时
  • ( f'(x) ) 单调增(因为 ( e^x ) 增,( 2ax ) 非负增),结合 ( f'(0) = 0 ) 和 ( f'(x) > 0 ) 在 ( x>0 ) 时成立,推出 ( f(x) ) 单调增。

    再算 ( f(0) = 1 > 0 ) ,所以无零点

  • 当 ( a < 0>:
  • ( f'(x) ) 先增后减(( e^x ) 增,但 ( 2ax ) 负且减),需找 ( f'(x) ) 的零点确定 ( f(x) ) 极值点。

    关键步骤:令 ( f'(x_0) = 0 ) 得 ( e^{x_0} = 1

  • 2ax_0 ) ,带回原函数得极值 ( f(x_0) = (1-2a)x_0
  • x_0 + ax_0^2 ) (化简后判断正负)。
  • 通过 ( f(x_0) ) 与 0 的大小关系,结合 ( f(0)=1>0 ) 和 ( f(+infty) ) 趋势(→ ( -infty ) 因为 ( ax^2 ) 负主导),判断零点个数:

    若 ( f(x_0) > 0 ) → 无零点;

    若 ( f(x_0) = 0 ) → 一个零点(极值点处);

    若 ( f(x_0) < 0>0 ) ,先减后增再减穿 x 轴两次)。

    3. 最终参数范围

    由 ( f(x_0) < 0>( a < -frac{1}{2e} ) (具体化简过程需解 ( e^{x_0}=1-2ax_0 ) 和 ( f(x_0)<0>

    拿来就能用的口诀

    “零点个数看极值正负,参数范围靠联立解不等式”——直接对应本题套路。

    高频考点:含 ( e^x ) 的复合导数讨论必考单调性分类,参数范围必用极值点方程消元。

    阅读提示

    建议先抓核心知识点,再看例题或表达方式,复习时可结合范文素材和作文栏目一起使用。