欢迎光临散文网 会员登陆 & 注册

图画得越多,计算得越少(2022全国乙,16)

2023-06-05 12:18 作者:数学老顽童  | 我要投稿

(2022全国乙,16)已知x%3Dx_1x%3Dx_2分别是函数f%5Cleft(%20x%20%5Cright)%20%3D2a%5Ex-%5Cmathrm%7Be%7Dx%5E2a%3E0a%5Cne%201)的极小值点和极大值点.若x_1%3Cx_2,则a的取值范围是________.

解:求导得

f'%5Cleft(%20x%20%5Cright)%20%3D2a%5Ex%5Cln%20%20a-2%5Cmathrm%7Be%7Dx%3D2%5Cleft(%20%5Ccolor%7Bred%7D%7Ba%5Ex%5Cln%20%20a%7D-%5Ccolor%7Bred%7D%7B%5Cmathrm%7Be%7Dx%7D%20%5Cright)%20

g%5Cleft(%20x%20%5Cright)%20%3Da%5Ex%5Cln%20%20ah%5Cleft(%20x%20%5Cright)%20%3D%5Cmathrm%7Be%7Dx.

在同一个坐标系中画出g%5Cleft(%20x%20%5Cright)h%5Cleft(%20x%20%5Cright)的图象.

%5Ccolor%7Bred%7D%7Ba%3E1%7D时,图象有如下三种可能:

图1
图2
图3

若为图1或图2,则f'%5Cleft(%20x%20%5Cright)%20%20%5Cgeqslant%200f%5Cleft(%20x%20%5Cright)%20%5Cnearrow%20,无极值,不合题意;

若为图3,则随着x的增大,

f'%5Cleft(%20x%20%5Cright)的符号变化顺序为%5Ccolor%7Bred%7D%2B%5Ccolor%7Bred%7D%20-%20%5Ccolor%7Bred%7D%2B,

f%5Cleft(%20x%20%5Cright)的单调性的变化顺序为%5Ccolor%7Bred%7D%7B%5Cnearrow%20%20%5Csearrow%20%5Cnearrow%20%7D

其极小值点大于极大值点,不合题意.

%5Ccolor%7Bred%7D%7B0%3Ca%3C1%7D,图象有如下三种可能:

图4
图5
图6

若为图4或图5,则f'%5Cleft(%20x%20%5Cright)%20%20%5Cleqslant%200f%5Cleft(%20x%20%5Cright)%20%5Csearrow%20,无极值,不合题意;

若为图6,则随着x的增大,

f'%5Cleft(%20x%20%5Cright)的符号变化顺序为%5Ccolor%7Bred%7D%7B-%2B-%7D,

f%5Cleft(%20x%20%5Cright)的单调性的变化顺序为%5Ccolor%7Bred%7D%7B%5Csearrow%20%20%5Cnearrow%20%5Csearrow%20%7D

其极小值点小于极大值点,符合题意.

当此之时,对g%5Cleft(%20x%20%5Cright)求导,得

g%E2%80%99%5Cleft(%20x%20%5Cright)%20%3Da%5Ex%5Cleft(%20%5Cln%20%20a%20%5Cright)%20%5E2

%5Ccolor%7Bred%7D%7Bg'%5Cleft(%20x%20%5Cright)%20%3D%5Cmathrm%7Be%7D%7D,解得x%3D%5Ccolor%7Bred%7D%7B%5Clog%20_a%5Cfrac%7B%5Cmathrm%7Be%7D%7D%7B%5Cleft(%20%5Cln%20%20a%20%5Cright)%20%5E2%7D%7D

由图可知

%5Ccolor%7Bred%7D%7Bg%5Cleft(%20%5Clog%20_a%5Cfrac%7B%5Cmathrm%7Be%7D%7D%7B%5Cleft(%20%5Cln%20%20a%20%5Cright)%20%5E2%7D%20%5Cright)%20%3Eh%5Cleft(%20%5Clog%20_a%5Cfrac%7B%5Cmathrm%7Be%7D%7D%7B%5Cleft(%20%5Cln%20%20a%20%5Cright)%20%5E2%7D%20%5Cright)%20%7D

a%5E%5Ccolor%7Bred%7D%7B%5Clog%20_a%5Cfrac%7B%5Cmathrm%7Be%7D%7D%7B%5Cleft(%20%5Cln%20%20a%20%5Cright)%20%5E2%7D%7D%5Ccdot%20%5Cln%20%20a%3E%5Cmathrm%7Be%7D%5Ccdot%20%5Ccolor%7Bred%7D%7B%5Clog%20_a%5Cfrac%7B%5Cmathrm%7Be%7D%7D%7B%5Cleft(%20%5Cln%20%20a%20%5Cright)%20%5E2%7D%7D

解得a%5Cin%20%5Ccolor%7Bred%7D%7B%5Cleft(%20%5Cfrac%7B1%7D%7B%5Cmathrm%7Be%7D%7D%2C1%20%5Cright)%20%7D.

图画得越多,计算得越少(2022全国乙,16)的评论 (共 条)

分享到微博请遵守国家法律