这题是2017年全国Ⅰ卷理科数学第21题。函数是:f(x) = ae²ˣ + (a
第一步:求单调区间(基础操作)
求导:f'(x) = 2ae²ˣ + (a
口诀:导数正负看括号。
当a≤0:导数第二括号(aeˣ
当a>0:令f'(x)=0,解得eˣ = 1/a,即 x = -ln a。
x < -ln a 时,aeˣ
x > -ln a 时,aeˣ
第二步:有两个零点,推a范围(核心逻辑)
函数要有两个零点,必须满足三个条件,缺一不可:
1. 前提条件:函数必须先减再增(或先增再减),才有机会穿过x轴两次。从第一步可知,只有当a>0时,函数才有减区间和增区间。a必须大于0。
2. 必要条件:函数在最低点(极小值点)的函数值必须小于0。极小值点在x = -ln a处,代入原函数:
f(-ln a) = a(1/a²) + (a-2)(1/a)
必须满足:f(-ln a) = 1
3. 边界条件:函数在两端(x→ -∞ 和 x→ +∞)的趋向必须保证图像能“上来”和“下去”,从而穿过x轴。
当x→ -∞ 时,eˣ→0,f(x) ≈ -x → +∞(因为-x趋向正无穷)。所以左端函数值为正。
当x→ +∞ 时,e²ˣ增长最快,f(x) ≈ ae²ˣ → +∞(因为a>0)。所以右端函数值也为正。
第三步:解不等式,定范围
核心就是解第二步中的不等式:1
观察或试值:a=1时,左边=1-1+0=0,不符合。
令g(a) = ln a
解g(a)=0:这个方程解不出来精确值,但明显a=1时,g(1)=0。因为g(a)单调增,要使得g(a)<0>a < 1>。
结合前提a>0,得到 0 < a>。
最后答案:参数a的取值范围是 (0, 1)。
零基础必背套路:
1. 导数大题两步走:一求单调区间(必分类讨论),二用零点定参数。
2. 双零点条件三板斧:①函数有峰有谷(导数有正有负);②极值点函数值<0>
3. 参数范围终极检验:把求出的范围(0,1)里的数,比如a=0.5,代回原函数感觉一下,或者画个草图,确保逻辑自洽。