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

2018_北京卷 (2018·文)

2018 北京 第 19 题 解答题 区分题
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19.(13 分)设函数 $\mathrm{f}(\mathrm{x})=\left[\mathrm{ax}^{2}-(3 \mathrm{a}+1) \mathrm{x}+3 \mathrm{a}+2\right] \mathrm{e}^{\mathrm{x}}$ .
(I)若曲线 $\mathrm{y}=\mathrm{f}(\mathrm{x})$ 在点 $(2, \mathrm{f}(2))$ 处的切线斜率为 0 ,求 a ;
(II)若 $\mathrm{f}(\mathrm{x})$ 在 $\mathrm{x}=1$ 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; 6 H :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 $f^{\prime}(2)=0$ ,解方程可得 a 的值;
(II)求得 $\mathrm{f}(\mathrm{x})$ 的导数,注意分解因式,讨论 $\mathrm{a}=0, \mathrm{a}=1, \mathrm{a}>1,0<\mathrm{a}<1, \mathrm{a}<$ 0 ,由极小值的定义,即可得到所求 a 的范围.

【解答】解:(I)函数 $f(x)=\left[a x^{2}-(3 a+1) x+3 a+2\right] e^{x}$ 的导数为
$\mathrm{f}^{\prime}(\mathrm{x})=\left[\mathrm{ax}^{2}-(\mathrm{a}+1) \mathrm{x}+1\right] \mathrm{e}^{\mathrm{x}}$.
曲线 $\mathrm{y}=\mathrm{f}(\mathrm{x})$ 在点 $(2, \mathrm{f}(2))$ 处的切线斜率为 0 ,
可得 $(4 a-2 a-2+1) e^{2}=0$ ,
解得 $a=\frac{1}{2}$ ;
(II)$f(x)$ 的导数为 $f^{\prime}(x)=\left[a x^{2}-(a+1) x+1\right] e^{x}=(x-1)(a x-1) e^{x}$ ,
若 $\mathrm{a}=0$ 则 $\mathrm{x}<1$ 时, $\mathrm{f}^{\prime}(\mathrm{x})>0, \mathrm{f}(\mathrm{x})$ 递增; $\mathrm{x}>1, \mathrm{f}^{\prime}(\mathrm{x})<0, \mathrm{f}(\mathrm{x})$ 递减。
$x=1$ 处 $f(x)$ 取得极大值,不符题意;
若 $a>0$ ,且 $a=1$ ,则 $f^{\prime}(x)=(x-1)^{2} e^{x} \geq 0, f(x)$ 递增,无极值;
若 $\mathrm{a}>1$ ,则 $\frac{1}{\mathrm{a}}<1, \mathrm{f}(\mathrm{x})$ 在 $\left(\frac{1}{\mathrm{a}}, 1\right)$ 递减;在 $(1,+\infty),\left(-\infty, \frac{1}{\mathrm{a}}\right)$ 递增,
可得 $f(x)$ 在 $x=1$ 处取得极小值;
若 $0<\mathrm{a}<1$ ,则 $\frac{1}{\mathrm{a}}>1, \mathrm{f}(\mathrm{x})$ 在 $\left(1, \frac{1}{\mathrm{a}}\right)$ 递减;在 $\left(\frac{1}{\mathrm{a}},+\infty\right),(-\infty, 1)$ 递增,
可得 $f(x)$ 在 $x=1$ 处取得极大值,不符题意;
若 $\mathrm{a}<0$ ,则 $\frac{1}{\mathrm{a}}<1, \mathrm{f}(\mathrm{x})$ 在 $\left(\frac{1}{\mathrm{a}}, 1\right)$ 递增;在 $(1,+\infty),\left(-\infty, \frac{1}{\mathrm{a}}\right)$ 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 (2018·文) · 第 19 题 · 本题已通过人工审核与系统自动校验

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