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网上看到一题目的解法的启示

已知函数\(f(x)=2ax^2-x-1\)在区间\((0,1)\)上仅有一个零点,求实数\(a\)的取值范围。

【法1】:(某搜题软件的解法)由于\(f(x)=0\)在区间\((0,1)\)上仅有一个根,有以下两种情形:

\(f(0)f(1)<0\);②\(\begin{cases} a\neq 0 \\ \Delta=0 \end{cases}\)且解在\((0,1)\)上,

由①得\(-1(2a-2)<0\),解得\(a>1\)

由②得\(1+8a=0\),但此时代入方程得到\(x=-2\not\in(0,1)\)上,舍去,

综上可知\(a>1\).

【法2】:如果注意到仿二次函数\(f(x)\)恒过点\((0,-1)\),即\(f(x)=-1\)已经满足,结合其图像的可能情形,

只能是二次函数且开口向上,由根的存在性定理可知,必须且只需满足条件\(f(1)>0\),解得\(a>1\).

  • 导数法+分离参数

【法3】:原题转化为方程\(2ax^2=x+1\)在区间\((0,1)\)上仅有一个根,

即方程\(2a=\cfrac{x+1}{x^2}\)在区间\((0,1)\)上仅有一个根,

即函数\(y=2a\)和函数\(g(x)=\cfrac{x+1}{x^2}=\cfrac{1}{x}+\cfrac{1}{x^2}\)在区间\((0,1)\)上仅有一个交点,

以下用导数方法研究函数\(g(x)\)的单调性,以便手工做出其大致图像。

\(g'(x)=-\cfrac{1}{x^2}-\cfrac{1}{x^3}\),故\(x\in (0,1)\)\(g'(x)<0\)恒成立,故\(g(x)\)在区间\((0,1)\)上单调递减,

\(g(x)_{min}\rightarrow g(1)=2\),要使两个函数图像有一个交点,

则须有\(2a>2\),解得\(a>1\).

已知函数\(f(x)=ax^2-4x+1\)在区间\((0,1)\)上仅有一个零点,求实数\(a\)的取值范围。

分析:此题也可以用法2和法3求解,但感觉法3简单,所以针对函数在某区间仅有一个零点的问题,首选导数和分离参数法。

posted @ 2017-05-09 09:48  静雅斋数学  阅读(230)  评论(0)    收藏  举报

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