原创2017年高考数学压轴题,看似简单,全班没有一个满分

栏目:素质教育  时间:2023-07-16
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  原标题:2017年高考数学压轴题,看似简单,全班没有一个满分

  大家好!本文和大家分享一下这道2017年高考全国1卷理科数学压轴题。这道题综合考查了导数的计算、导数与函数的单调性、导数与函数的零点等知识。这道题看起来比较简单,思路也并不复杂,但是全班学生却没有一人得到满分。

  先看第一小问:讨论函数的单调性。

  在解答题中,函数的解析式通常比较复杂,所以此时讨论函数单调性一般是通过导数来进行。

  由题意可得,函数f(x)的定义域为R,f'(x)=2ae^2x+(a-2)e^x-1,因式分解,可得f'(x)=(ae^x-1)(2e^x+1)。

  由指数函数的性质可知,2e^x+1>0,即f'(x)的正负取决于ae^x-1的正负。由于e^x>0,所以当a≤0时,ae^x-1<0,此时f'(x)<0,f(x)在R上单调递减。当a>0时,ae^x-1可正可负,由ae^x-1=0得,x=-lna。由于ae^x-1是整函数,故当x<-lna时,f'(x)<0,此时f(x)为减函数;当x>-lna时,f'(x)>0,此时f(x)为增函数。

  第一小问非常简单,属于基础题,只要掌握了分类讨论的思想,做起来就非常简单了。

  接下来再看第二小问:求参数a的取值范围。

  已知函数零点的个数求参数取值范围,通常是先求出函数的极值,再来根据极值的正负结合单调性来分类讨论。

  由第一小问可知,当a≤0时,f(x)在R上单调递减,那么f(x)在R上至多有一个零点,不合题意。

  当a>0时,由第一小问可知f(x)在x=-lna处取得极小值,同时也是f(x)的最小值。所以接下来对这个最小值的正负进行讨论。显然,f(x)要有2个零点,那么最小值必须小于零,并且在减区间和增区间内都能找到某一个函数大于零。

  当a=1时,f(-lna)=0,此时f(x)只有一个零点,不合题意。

  当a>1时,f(-lna)>0,此时f(x)没有零点,不合题意。

  当0<a<1时,f(-lna)<0。接下来就需要在减区间和增区间内找到正的函数值。

  由0<a<1知,-lna>0,所以需要在-lna的左右两侧找到函数值大于零的点。

  先看左侧,这种情况比较好找,我们直接代几个负数计算一下就可以了。比如f(-2)=ae^(-4)+(a-2)e^(-2)+2>-2e^(-2)+2>0,所以f(x)在x<-lna上有一个零点。

  再看右侧。这个时候如果也直接代正整数计算,那么很难判断其函数值的正负。那怎么来找到这个正的函数值就成了这道题的难点。我们先对f(x)的解析式稍作变形,即f(x)=e^x(ae^x+a-2)-x。由于当x>0时,e^x>x,所以我们只需要找一个自变量,使得ae^x+a-2≥1即可,即x≥ln(3/a-1)。

  这道压轴题的第一小问很简单,第二小问的难点就是在-lna的右侧找到函数值大于零的情况。你学会了吗?

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