Question

如果關(guān)于x的方程ax+

1

x2

=3正實(shí)數(shù)解有且僅有一個(gè)，那么實(shí)數(shù)a的取值范圍為（　　）

A．{a|a≤0}

B．{a|a≤0或a=2}

C．{a|a≥0}

D．{a|a≥0或a=-2}

Answer 1

分析：由函數(shù)的定義域?yàn)椋?∞，0）∪（0，+∞），故我們可將關(guān)于x的方程 ax+

1

x2

=3有且僅有一個(gè)正實(shí)數(shù)解，轉(zhuǎn)化為方程ax³-3x²+1=0有且僅有一個(gè)正實(shí)數(shù)解，求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)后，分類討論函數(shù)的單調(diào)性，即可得到答案．

解答：解：由函數(shù)解析式可得：x≠0，
如果關(guān)于x的方程ax+

1

x2

=3有且僅有一個(gè)正實(shí)數(shù)解，即方程ax³-3x²+1=0有且僅有一個(gè)正實(shí)數(shù)解，
構(gòu)造函數(shù)f（x）=ax³-3x²+1，則函數(shù)f（x）的圖象與x正半軸有且僅有一個(gè)交點(diǎn)．
又∵f'（x）=3x（ax-2）
①當(dāng)a=0時(shí)，代入原方程知此時(shí)僅有一個(gè)正數(shù)解

3

3

滿足要求；
②當(dāng)a＞0時(shí)，則得f（x）在（-∞，0）和（

2

a

，+∞）上單調(diào)遞增，在（0，

2

a

）上單調(diào)遞減，
f（0）=1，知若要滿足條件只有x=

2

a

時(shí)，f（x）取到極小值0，x=

2

a

入原方程得到正數(shù)解a=2，滿足要求；
③當(dāng)a＜0時(shí)，同理f（x）在（-∞，

2

a

）和（0，+∞）上單調(diào)遞減，在（ 

2

a

，0）上單調(diào)遞增
f（0）=1＞0，所以函數(shù)f（x）的圖象與x軸的正半軸有且僅有一個(gè)交點(diǎn)，滿足題意
綜上：a≤0或a=2．
故答案為：{a|a≤0或a=2}

點(diǎn)評(píng)：本題考查的知識(shí)點(diǎn)是根的存在性及根的個(gè)數(shù)判斷，其中根據(jù)函數(shù)的定義域，將分式方程根的個(gè)數(shù)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為整式方程根的個(gè)數(shù)問(wèn)題是解答本題的關(guān)鍵．