(13分)设函数 f ( x ) = [ a x ^ 2…——2018 高考数学第 19 题答案解析

2018_北京卷

2018 北京 第 19 题 解答题 区分题
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19.(13分)设函数 $f ( \mathbf { x } ) \ = \ [ \mathbf { a } \mathbf { x } ^ { 2 } \mathbf { \Sigma } ( \mathbf { 3 a } + 1 ) \mathbf { \Sigma } \mathbf { x } + \mathbf { 3 a } + 2 ] \mathbf { e } ^ { \mathbf { x } }$

(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线斜率为0,求a;

(Ⅱ)若 f(x)在x=1 处取得极小值,求a的取值范围

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【考点】6D:利用导数研究函数的极值;6H:利用导数研究曲线上某点切线方程.

【专题】34:方程思想;48:分析法;52:导数的概念及应用;53:导数的综合应用

【分析】(Ⅰ)求得 f(x)的导数,由导数的几何意义可得 f′(2)=0,解方程可得a 的值;

(Ⅱ)求得f(x)的导数,注意分解因式,讨论a=0,a=1,a>1, $0 { < } \mathsf { a } { < } 1$ ${ \mathfrak { a } } <$ 0,由极小值的定义,即可得到所求a的范围

【解答】解:(Ⅰ)函数 $f ( \mathbf { x } ) \ = \ [ \mathbf { a } \mathbf { x } ^ { 2 } \mathbf { \Sigma } ( \mathbf { 3 a } + 1 ) \mathbf { \Sigma } \mathbf { x } + \mathbf { 3 a } + 2 ] \mathbf { e } ^ { \mathbf { x } }$ 的导数为$f ^ { \prime } ( \mathbf { x } ) = [ \mathbf { a x } ^ { 2 } \mathbf { \bar { \alpha } } ( \mathbf { a } + 1 \mathbf { \alpha } ) \mathbf { x } + 1 ] \mathbf { e } ^ { \mathbf { x } }$

曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线斜率为0,

可得 $\left( 4 \mathbf { a } - 2 \mathbf { a } - 2 + 1 \right) { \mathbf { e } } ^ { 2 } { = } 0$

解得 $\mathrm { a } { = } \frac { 1 } { 2 }$

(Ⅱ)f(x)的导数为 f′ $\mathrm { ( \mathbf { x } ) \mathbf { \Sigma } = [ a x ^ { 2 } \cdot \partial \Sigma ^ { \mathrm { ( } \mathbf { a + } 1 \mathrm { ) } } \Sigma { \mathbf { x + } } 1 ] \mathbf { e ^ { x } } \mathrm { = \Sigma \left( \mathbf { x - \Sigma } 1 \right) \Sigma ( \mathbf { a x - \Sigma } 1 \mathrm { ) } } \mathbf { \Sigma } \mathrm { e ^ { x } } }$

若 a=0 则 $\mathbf { x } < 1$ 时,f′(x)>0,f(x)递增;x>1,f′(x)<0,f(x)递减x=1处f(x)取得极大值,不符题意;

若 a>0,且 a=1,则 ${ \bf f } ^ { \mathrm { ~ \tiny ~ ( ~ x ~ ) ~ } } = ( { \bf x } - 1 ) { \bf \zeta } ^ { 2 } { \bf e } ^ { \bf x } { \geq } 0$ ,f(x)递增,无极值;

若a>1,则 $\frac { 1 } { \mathsf { a } } { < } 1$ ,f(x)在 $( \frac { 1 } { \mathsf { a } } , \mathsf { \Omega } _ { 1 } )$ 递减;在 $( 1 , \ + \infty ) , ( - \infty , \ \frac { 1 } { \tt a } )$ 递增,可得f(x)在x=1处取得极小值;

若 $0 { < } \mathsf { a } { < } 1$ ,则 $\frac { 1 } { \mathsf { a } } { > } 1$ ,f(x)在 $( 1 , \ \frac { 1 } { \tt a } )$ 递减;在 $( \frac { 1 } { \tt a } , \tt + \infty ) , ( - \infty , \tt 1 )$ 递增,可得f(x)在x=1处取得极大值,不符题意;

若 $\mathbf { a } { < } 0$ ,则 $\frac { 1 } { \mathsf { a } } { < } 1$ ,f(x)在 $( \frac { 1 } { \mathsf { a } } , \mathsf { \Omega } _ { 1 } )$ 递增;在 $( 1 , \ + \infty ) , ( - \infty , \ \frac { 1 } { \tt a } )$ 递减,

可得f(x)在x=1处取得极大值,不符题意

综上可得,a 的范围是 $( 1 , \ + \infty )$

【点评】本题考查导数的运用:求切线的斜率和极值,考查分类讨论思想方法,以及运算能力,属于中档题

✅ 来源:2018年 · 北京 · 2018_北京卷 · 第 19 题 · 本题已通过全部自动发布校验

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