本题导读
本题考查函数的对称性,以及函数零点的唯一性。
📌【题干】
Question
(2017年全国卷III(理)) 已知函数 有唯一零点,则 ()
A. B. C. D.
🔍【思路分析】
破题导航
- 观察函数结构:函数中含有 和 。这两部分都表现出某种关于 的对称性。
- 证明对称性:利用公式 验证 是否关于直线 对称。
- 利用唯一零点:如果一个关于 对称的函数有唯一零点,那么这个零点必然落在对称轴上,即 。
- 解方程:将 代入 ,求出参数 的值。
- 验证(选做):在解答题中通常需要验证 取该值时零点确实唯一,在选择题中可直接锁定。
✅【答案】
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C
✍【详细解析】
Abstract
解: 第一步:验证函数的对称性 计算 : 因为 ,所以函数 的图象关于直线 对称。
第二步:利用“唯一零点”判定零点位置 若 是 的一个零点,则由于图象关于 对称, 也必然是 的零点。 题目给定函数有唯一零点,则必须有 ,解得 。 即函数的唯一零点只能是 。
第三步:代入求值 将 代入 :
故选 C
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 对称性与零点个数:具有对称轴 的函数,若零点个数为奇数,则必有一个零点为 ;若有唯一零点,则该零点必为 。
- 结构敏感度:看到 与 的组合,或者是 的形式,应第一时间联想到奇偶性或对称性。
- 选择题策略:本题若不使用对称性,直接对 求导分析单调性会非常复杂。通过几何特征转化代数计算是解析此类“唯一性”问题的捷径。
📖【试题探源与推广】
Tip
1. 完善性验证: 当 时,。 令 ,则 。 。 容易发现 是增函数且 。所以 在 处取得极小值 。 因为极小值也是最小值且为 0,所以零点确实唯一。
2. 类似模型: 若函数变为 ,由于它是关于 中心对称的奇函数,其零点若为奇数个,也必包含 。
3. 易错警示: 部分学生在计算 时,容易在 这一项的指数变换上出错,务必细心。
🔗【关联脉络】
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