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2017年高考数学全国卷导数题全解析,零基础也能听懂

这题是2017年全国Ⅰ卷理科数学第21题。函数是:f(x) = ae²ˣ + (a2)eˣx。第一步:求单调区间(基础操作)求导:f'(x) = 2ae²ˣ + (a2)eˣ1 = (2eˣ + 1)(ae

这题是2017年全国Ⅰ卷理科数学第21题。函数是:f(x) = ae²ˣ + (a

  • 2)eˣ
  • x。
  • 第一步:求单调区间(基础操作)

    求导:f'(x) = 2ae²ˣ + (a

  • 2)eˣ
  • 1 = (2eˣ + 1)(aeˣ - 1)。
  • 口诀:导数正负看括号。

    当a≤0:导数第二括号(aeˣ

  • 1)永远小于0,导数整体f'(x)<0>

    当a>0:令f'(x)=0,解得eˣ = 1/a,即 x = -ln a。

    x < -ln a 时,aeˣ

  • 1 < 0>

    x > -ln a 时,aeˣ

  • 1 > 0,所以f'(x) > 0,函数单调递增。
  • 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)

  • (-ln a) = 1/a + 1
  • 2/a + ln a = 1 - 1/a + ln a。
  • 必须满足:f(-ln a) = 1

  • 1/a + ln a < 0>

    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

  • 1/a + ln a < 0>

    观察或试值:a=1时,左边=1-1+0=0,不符合。

    令g(a) = ln a

  • 1/a + 1,求导判断单调性:g'(a) = 1/a + 1/a² > 0 (a>0),所以g(a)单调递增。
  • 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。

    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。

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