全国一卷数学大题引发了广大网友的热议,有人直呼“被数学题做局了”,这道题目不仅考察了学生的数学能力,更考验了他们的心理素质,下面,就让我来为大家揭秘这道数学大题的“陷阱”。
题目回顾
这道数学大题如下:
已知函数$f(x)=x^3-3x^2+4x+1$,若存在实数$a$,使得方程$f(x)=a$有三个不同的实数根,求实数$a$的取值范围。
解题过程
我们要判断方程$f(x)=a$的根的情况,由于题目要求有三个不同的实数根,我们可以先求出函数$f(x)$的导数$f'(x)$,然后判断其单调性。
$f'(x)=3x^2-6x+4$,令$f'(x)=0$,解得$x_1=1$,$x_2=rac{2}{3}$。
我们分析函数$f(x)$的单调性,当$x<rac{2}{3}$时,$f'(x)>0$,函数$f(x)$单调递增;当$rac{2}{3}<x<1$时,$f'(x)<0$,函数$f(x)$单调递减;当$x>1$时,$f'(x)>0$,函数$f(x)$单调递增。
根据函数$f(x)$的单调性,我们可以得出以下结论:
(1)当$x<rac{2}{3}$时,$f(x)$单调递增,且$f(x)<1$;
(2)当$rac{2}{3}<x<1$时,$f(x)$单调递减,且$f(x)<rac{5}{3}$;
(3)当$x>1$时,$f(x)$单调递增,且$f(x)>1$。
由于方程$f(x)=a$有三个不同的实数根,我们可以得出以下结论:
(1)当$a<1$时,方程$f(x)=a$无实数根;
(2)当$1leq a<rac{5}{3}$时,方程$f(x)=a$有两个实数根;
(3)当$ageqrac{5}{3}$时,方程$f(x)=a$有三个实数根。
实数$a$的取值范围为$[1,rac{5}{3})$。
被数学题做局了
在这道数学大题中,我们被“做局”的原因有以下几点:
题目中的条件“存在实数$a$,使得方程$f(x)=a$有三个不同的实数根”具有一定的迷惑性,许多学生在解题过程中,可能会忽略这个条件,导致答案错误。
题目中的函数$f(x)$是一个三次函数,其导数$f'(x)$的求解过程较为复杂,许多学生在求解导数时,可能会出现错误,从而影响最终答案。
题目中的解答过程较为繁琐,需要学生具备较强的逻辑思维能力,许多学生在解题过程中,可能会因为思路不清而陷入困境。
这道数学大题让我们见识到了数学的魅力,同时也让我们明白了在学习过程中,不仅要注重知识的积累,还要注重思维能力的培养,我们才能在数学的海洋中畅游,不被“做局”。
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