(4分)(2008•山东)设函数 f ( x ) = a…——2008 高考数学第 14 题答案解析

2008_省自主命题(山东)

2008 Shandong Question 14 Free-response Differentiating
2008_省自主命题(山东)

14.(4分)(2008•山东)设函数 $\textbf { f } \left( \textbf { x } \right) = \mathbf { a } \mathbf { x } ^ { 2 } + \mathbf { c } \mathbf { \Sigma } \left( \mathbf { a } \neq 0 \right)$ ),若 $\begin{array} { r } { \int \mathbf { \Gamma } _ { \mathbb { I } } ^ { 1 } \mathbf { f } ^ { \mathbf { \Gamma } } ( \mathbf { x } ) \mathbf { \Gamma } \mathrm { d } \mathbf { x } { = } \mathbf { f } ^ { \mathbf { \Gamma } } ( \mathbf { x } _ { 0 } ) , 0 { \leq } \mathbf { x } _ { 0 } { \leq } 1 } \end{array}$ 则 $\mathbf { \boldsymbol { x } } _ { 0 }$ 的值为

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由题意,函数 $f(x) = ax^2 + c$ ($a \neq 0$)。

首先计算定积分 $\int_{0}^{1} f(x) \, dx$:
$$ \int_{0}^{1} (ax^2 + c) \, dx = \left[ \frac{1}{3}ax^3 + cx \right]_{0}^{1} = \left( \frac{1}{3}a \cdot 1^3 + c \cdot 1 \right) - 0 = \frac{a}{3} + c $$

根据题设条件 $\int_{0}^{1} f(x) \, dx = f(x_0)$,可得:
$$ f(x_0) = \frac{a}{3} + c $$

又因为 $f(x_0) = ax_0^2 + c$,代入上式得:
$$ ax_0^2 + c = \frac{a}{3} + c $$

两边消去 $c$,得:
$$ ax_0^2 = \frac{a}{3} $$

由于 $a \neq 0$,两边同时除以 $a$,得:
$$ x_0^2 = \frac{1}{3} $$

解得 $x_0 = \pm \frac{\sqrt{3}}{3}$。

因为题目限定 $0 \leq x_0 \leq 1$,所以舍去负值,取:
$$ x_0 = \frac{\sqrt{3}}{3} $$

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关键能力
导数与函数
difficulty
Differentiating
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