(5分)已知函数f ( x ) = a x ^ 3 - 3…——2014 高考数学第 12 题答案解析

2014_新课标I卷

2014 全国 第 12 题 解答题 区分题
2014_新课标I卷

12.(5分)已知函数f $( { \bf { x } } ) { \bf { \varepsilon } } = { \bf { a } } { \bf { x } } ^ { 3 } - 3 { \bf { x } } ^ { 2 } + 1$ ,若f(x)存在唯一的零点 $\mathbf { \dot { x } } _ { 0 }$ ,且 $. \mathsf { x } _ { 0 } > 0$ ,则实数a的取值范围是(  )A $( 1 , \ + \infty )$ B.(2,+∞) C $\big ( \mathrm { ~ - ~ } \infty , \mathrm { ~ - ~ } 1 \big )$ D $( \mathbf { \partial } - \infty , \mathbf { \partial } - 2 )$

参考答案

D

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题目指纹

这道题真正考什么?

关键能力
导数与函数
难度
区分题
先及格路线 · 高中数学 · 中等题

如果目标是先及格,这类题值得掌握。

用 3 道相关题确认基础和中等变式会到哪一步。

完整解析 · 逐步详解

【考点】53:函数的零点与方程根的关系

【专题】11:计算题;51:函数的性质及应用;53:导数的综合应用

【分析】由题意可得f′ $( x ) = 3 a x ^ { 2 } - 6 x = 3 x ( a x - 2 )$ ${ \textbf { \textsf { f } } } ( 0 ) { \textbf { \textsf { = } } } 1$ ;分类讨论确定

函数的零点的个数及位置即可

【解答】解: ${ \mathfrak { a } } { \mathfrak { f } } ( \mathbf { x } ) = { \mathfrak { a } } \mathbf { x } ^ { 3 } - 3 \mathbf { x } ^ { 2 } + 1$

$\therefore f ^ { \prime } ( x ) = 3 a x ^ { 2 } - 6 x = 3 x ( a x - 2 )$ ,f(0)=1;

①当a=0时, $: \mathbf { \rho } ( \mathbf { x } ) \ = \ - \ 3 { \mathbf { x } } ^ { 2 } + 1$ 有两个零点,不成立;

②当 ${ \sf 1 a > 0 }$ 时, ${ \textsf { f } } \left( { \textsf { x } } \right) = \mathsf { a x } ^ { 3 } - 3 \mathsf { x } ^ { 2 } + 1$ 在 $\mathrm { ~ ( ~ - ~ } \infty , \mathrm { ~ } 0 \mathrm { ) }$ 上有零点,故不成立;

③当 $\mathsf { a } < 0 |$ 时, ${ \sf f } { \mathrm { ~ ~ \left( ~ \right) ~ } } = { \sf a } { \sf x } ^ { 3 } - 3 { \sf x } ^ { 2 } + 1$ 在 $( 0 , \ + \infty )$ 上有且只有一个零点;

故f $( \mathsf { x } ) \mathsf { \Omega } = \mathsf { a x } ^ { 3 } - 3 \mathsf { x } ^ { 2 } + 1$ 在 $\mathrm { ~ ( ~ - ~ } \infty , \mathrm { ~ } 0 \mathrm { ) }$ 上没有零点;

而当 $1 x = \frac { 2 } { \hat { a } }$ 时, ${ \sf f } { \mathrm { ~ ~ \left( ~ \right) ~ } } = { \sf a } { \sf x } ^ { 3 } - 3 { \sf x } ^ { 2 } + 1$ 在 $\left( \begin{array} { l l } { - \infty , } & { 0 } \end{array} \right)$ 上取得最小值;

故f $( \frac { 2 } { \tt a } ) = \frac { 8 } { { \tt a } ^ { 2 } } - 3 \bullet \frac { 4 } { { \tt a } ^ { 2 } } + 1 > 0 ;$

故 $\cdot \mathsf { a } < - 2$

综上所述,

实数a的取值范围是 $( \mathbf { \partial } - \infty , \mathbf { \partial } - 2 )$

故选:D

【点评】本题考查了导数的综合应用及分类讨论的思想应用,同时考查了函数的零点的判定的应用,属于基础题

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