(5分)已知函数f ( x ) β = x ^ 2 - 2…——2017 高考数学第 12 题答案解析

2017_新课标III卷

2017 全国 第 12 题 解答题 区分题
2017_新课标III卷

12.(5分)已知函数f $( { \bf x } ) { \bf \beta } = { \bf x } ^ { 2 } - 2 { \bf x } ^ { + } { \bf a } { \bf \beta } ( { \bf e } ^ { { \bf x } - 1 + } { \bf e } ^ { { \bf \alpha } \cdot { \bf x } + 1 } )$ 有唯一零点,则a=(  )A $- \frac { 1 } { 2 }$ B $\frac 1 3$ C $\frac 1 2$ D.1

参考答案

C

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【考点】52:函数零点的判定定理

【专题】11:计算题;33:函数思想;49:综合法;51:函数的性质及应用【分析】通过转化可知问题等价于函数 $\begin{array} { r } { \mathsf { \Psi } . \mathsf { y } = 1 - \mathsf { \Psi } ( \mathsf { x } - 1 ) } \end{array}$ <sup>2</sup>的图象与 $y = a ( e ^ { x - 1 } + \frac { 1 } { e ^ { x - 1 } }$ )的图象只有一个交点求a的值.分a=0、 $\mathsf { a } < 0$ 、a>0三种情况,结合函数的单调性分析可得结论

【解答】解:因为f $( \mathbf { x } ) \ = \mathbf { x } ^ { 2 } \ - \ 2 \mathbf { x } ^ { + } \mathbf { a } ( \mathbf { e } ^ { \mathbf { x } \cdot 1 + } \mathbf { e } ^ { \ - \mathbf { x } + 1 } ) \ = - \ \mathbf { 1 } ^ { + } \ ( \mathbf { x } - \mathbf { 1 } ) \ ^ { 2 } + \mathbf { a } ( \mathbf { e } ^ { \mathbf { x } \cdot 1 + } { \frac { 1 } { \mathbf { e } ^ { \mathbf { x } - 1 } } } ) \ = 0 ,$ )=0,

所以函数f(x)有唯一零点等价于方程1 $- ( x - 1 ) ^ { 2 } = \mathsf { a } ( \mathsf { e } ^ { x - 1 + \frac { 1 } { \mathsf { e } ^ { x - 1 } } ) }$ 有唯一解等价于函数 $\begin{array} { r } { \mathbf { \nabla } \cdot \mathbf { y } = 1 - \mathbf { \nabla } \left( \mathbf { x } - 1 \right) } \end{array}$ <sup>2</sup>的图象与 $\mathsf { \Upsilon } \mathsf { v } = \mathsf { a } ( \mathsf { e } ^ { \mathsf { x } - 1 + \frac { 1 } { \mathsf { e } ^ { \mathsf { x } - 1 } } } )$ 的图象只有一个交点

①当a=0时, ${ \sf f } ( { \sf x } ) = { \sf x } ^ { 2 } - 2 { \sf x } \geq - 1$ ,此时有两个零点,矛盾;

②当 $\mathsf { a } < 0 |$ 时,由于 $\scriptstyle \mathtt { \backslash y = 1 } - \ ( \mathtt { x } - 1 )$ <sup>2</sup>在 $\mathrm { ~ ( ~ - ~ } \infty , \mathrm { ~ } 1 \mathrm { ) }$ 上递增、在 $( 1 , \ + \infty )$ 上递减

且 $v = a ( e ^ { x - 1 + \frac { 1 } { e ^ { x - 1 } } } )$ 在 $\mathrm { ~ ( ~ - ~ } \infty , \mathrm { ~ } 1 \mathrm { ) }$ 上递增、在(1,+∞)上递减,

所以函数 $\begin{array} { r } { \mathsf { y } { = } 1 - \mathsf { \Gamma } ( \mathsf { x } - 1 ) } \end{array}$ <sup>2</sup>的图象的最高点为A(1,1), $\mathsf { v } = \mathsf { a } ( \mathsf { e } ^ { \mathsf { x } - 1 + \frac { 1 } { \mathsf { e } ^ { \mathsf { x } - 1 } } ) }$ 的图象的最高点为B(1,2a),

由于 $2 \mathsf { a } < 0 < 1$ ,此时函数 $\begin{array} { r } { \mathbf { \nabla } \cdot \mathbf { y } = 1 - \mathbf { \nabla } \left( \mathbf { x } - 1 \right) } \end{array}$ <sup>2</sup>的图象与 $\mathsf { \Upsilon } \mathsf { v } = \mathsf { a } ( \mathsf { e } ^ { \mathsf { x } - 1 + \frac { 1 } { \mathsf { e } ^ { \mathsf { x } - 1 } } } )$ 的图象有两个交点,矛盾;

③当 $\mathsf { a } > 0$ 时,由于 $\scriptstyle \mathtt { \backslash y = 1 } - \ ( \mathtt { x } - 1 )$ <sup>2</sup>在 $\mathrm { ~ ( ~ - ~ } \infty , \mathrm { ~ } 1 \mathrm { ) }$ 上递增、在 $( 1 , \ + \infty )$ 上递减

且 $v = a ( e ^ { x - 1 + \frac { 1 } { e ^ { x - 1 } } } )$ 在 $\mathrm { ~ ( ~ - ~ } \infty , \mathrm { ~ } 1 \mathrm { ) }$ )上递减、在 $( 1 , \ + \infty )$ 上递增,

所以函数 $\scriptstyle \cdot = 1 - \ ( \mathbf { \textsf { x } } - 1 )$ <sup>2</sup>的图象的最高点为A(1,1), $\mathsf { v } = \mathsf { a } ( \mathsf { e } ^ { \mathsf { x } - 1 + \frac { 1 } { \mathsf { e } ^ { \mathsf { x } - 1 } } ) }$ 的图象的最低点为B(1,2a),

由题可知点A与点B重合时满足条件,即2a=1,即 $\mathsf { a } { = } \frac { 1 } { 2 }$ ,符合条件;

综上所述, $\mathsf { a } { = } \frac { 1 } { 2 }$

故选:C

【点评】本题考查函数零点的判定定理,考查函数的单调性,考查运算求解能力,考查数形结合能力,考查转化与化归思想,考查分类讨论的思想,注意解题方法的积累,属于难题

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