高考数学关于根的存在性问题,还能这样解,你见过吗?-根的范围问题

2023-08-11 19:11:12

 

这道高考数学真题涉及到很多知识点,包括幂函数、指数函数、对数函数,以及求导和不等式等知识。做一题,就可以复习很多方面的知识,非常经济实惠。让我们一起来看看题目吧!

已知a>0且a1,函数f(x)=x^a/a^x (x>0).若曲线y=f(x)与直线y=1有且仅有两个交点,求a的取值范围.

分析:这道题用一般的解法,老黄解不出来。不过下面的解法也是正确的。只是它并不能适用所有这种类型的题目。换句话说,可以用这种解法解这道题,是因为题目本身就是被设计好的。因此这种解法并不能形成一种套路。如果用一种解法就可以解决所有同类问题,那么这种解法就被老黄称为套路。

下面老黄边解题,边讲解。

解:当x^a/a^x=1时,x^a=a^x,【方程的根,就是曲线f(x)与直线y=1的交点的横坐标】

等价于aloga x-x=0.【等式两边取a为底的对数,再移项,转化问题,以降低题目的难度】

记g(x)=aloga x-x,则g(x)=a/(xlna)-1.【接下来讨论g的单调性】

当0

方程aloga x-x=0最多只有一个根.【因为严格单调函数最多只有一个零点,这样就可以排除a在[0,1]的区间上的可能性】

当a>1时,解方程aloga x-x=1,得x=a/lna;【x=a/lna是g(x)的极值点,且是极大值点,因此极点的函数值g(a/lna)必然大于0】

当x0,g(x)单调递增;当x>a/lna时,g(x)<0, g(x)单调递减;

又g(a)=0,【即a是f(x)与直线y=1的一个交点】

所以a/lna不等于a,【若极大值点等于0,则与上面矛盾】

即ae,

当a


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