2023年高考数学乙卷-文8 |
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2023-07-08 14:01:39 |
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(5分)函数$f(x)=x^{3}+ax+2$存在3个零点,则$a$的取值范围是$($ $)$ A.$(-\infty ,-2)$ B.$(-\infty ,-3)$ C.$(-4,-1)$ D.$(-3,0)$ 答案:$B$ 分析:求函数的导数,$f(x)$存在3个零点,等价为$f\prime (x)=0$有两个不同的根,且极大值大于0极小值小于0,求函数的极值,建立不等式关系即可. 解:$f\prime (x)=3x^{2}+a$, 若函数$f(x)=x^{3}+ax+2$存在3个零点, 则$f\prime (x)=3x^{2}+a=0$,有两个不同的根,且极大值大于0极小值小于0, 即判别式△$=0-12a > 0$,得$a < 0$, 由$f\prime (x) > 0$得$x > \sqrt{-\dfrac{a}{3}}$或$x < -\sqrt{-\dfrac{a}{3}}$,此时$f(x)$单调递增, 由$f\prime (x) < 0$得$-\sqrt{-\dfrac{a}{3}} < x < \sqrt{-\dfrac{a}{3}}$,此时$f(x)$单调递减, 即当$x=-\sqrt{-\dfrac{a}{3}}$时,函数$f(x)$取得极大值,当$x=\sqrt{-\dfrac{a}{3}}$时,$f(x)$取得极小值, 则$f(-\sqrt{-\dfrac{a}{3}}) > 0$,$f(\sqrt{-\dfrac{a}{3}}) < 0$, 即$-\sqrt{-\dfrac{a}{3}}(-\dfrac{a}{3}+a)+2 > 0$,且$\sqrt{-\dfrac{a}{3}}(-\dfrac{a}{3}+a)+2 < 0$, 即$-\sqrt{-\dfrac{a}{3}}\times \dfrac{2a}{3}+2 > 0$,①,且$\sqrt{-\dfrac{a}{3}}\times \dfrac{2a}{3}+2 < 0$,②, 则①恒成立, 由$\sqrt{-\dfrac{a}{3}}\times \dfrac{2a}{3}+2 < 0$,$2 < -\sqrt{-\dfrac{a}{3}}\times \dfrac{2a}{3}$, 平方得$4 < -\dfrac{\;a}{3}\times \dfrac{4{a}^{2}}{9}$,即$a^{3} < -27$, 则$a < -3$,综上$a < -3$, 即实数$a$的取值范围是$(-\infty ,-3)$. 故选:$B$. 点评:本题主要考查函数零点个数的应用,求函数的导数,转化为函数极值与0的关系是解决本题的关键,是中档题.
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