(5分)已知函数 f(x)=a x^ 3 -3 x^ 2…——2014 高考数学第 12 题答案解析

2014_新课标 I 卷 (2014·文)

2014 ?? 第 12 题 单选题 区分题
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12.(5分)已知函数 $f(x)=a x^{3}-3 x^{2}+1$ ,若 $f(x)$ 存在唯一的零点 $x_{0}$ ,且 $x_{0}>0$ ,则实数 a 的取值范围是()

A. $(1,+\infty)$
B. $(2,+\infty)$
C. $(-\infty,-1)$
D. $(-\infty,-2)$
参考答案D

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 $f^{\prime}(x)=3 a x^{2}-6 x=3 x(a x-2), f(0)=1$ ;分类讨论确定

函数的零点的个数及位置即可.
【解答】解:$\because f(x)=a x^{3}-3 x^{2}+1$ ,
$\therefore f^{\prime}(x)=3 a x^{2}-6 x=3 x(a x-2), f(0)=1$ ;
①当 $a=0$ 时,$f(x)=-3 x^{2}+1$ 有两个零点,不成立;
②当 $a>0$ 时,$f(x)=a x^{3}-3 x^{2}+1$ 在 $(-\infty, 0)$ 上有零点,故不成立;
(3)当 $a<0$ 时,$f(x)=a x^{3}-3 x^{2}+1$ 在 $(0,+\infty)$ 上有且只有一个零点;
故 $f(x)=a x^{3}-3 x^{2}+1$ 在 $(-\infty, 0)$ 上没有零点;
而当 $x=\frac{2}{a}$ 时,$f(x)=a x^{3}-3 x^{2}+1$ 在 $(-\infty, 0)$ 上取得最小值;
故 $f\left(\frac{2}{a}\right)=\frac{8}{a^{2}}-3 \cdot \frac{4}{a^{2}}+1>0$ ;
故 $\mathrm{a}<-2$ ;
综上所述,
实数 a 的取值范围是 $(-\infty,-2)$ ;
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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