如果关于实数x的方程ax2+1x=3x的所有解中,仅有一个正数解,那么实数a的取值范围为(  )A. {a|-2≤a≤2}B. {a|a≤0或a=2}C. {a|a≥2或a<-2}D. {a|a≥0或a=-2}

问题描述:

如果关于实数x的方程ax2+

1
x
=3x的所有解中,仅有一个正数解,那么实数a的取值范围为(  )
A. {a|-2≤a≤2}
B. {a|a≤0或a=2}
C. {a|a≥2或a<-2}
D. {a|a≥0或a=-2}

关于实数x的方程ax2+

1
x
=3x的所有解中,仅有一个正数解⇔a=
3
x
1
x3
有且仅有一个正实数解.
1
x
=t(t≠0)
,t的符号与x的符号一致,则a=-t3+3t有且仅有一个正实数解,
令f(t)=-t3+3t(t≠0),
f′(t)=-3t2+3,由f′(t)=0得t=1或t=-1.
又t∈(-1,1)时,f′(t)>0;t∈(-∞,-1),(1,+∞)时,
f′(t)<0.所以[f(t)]极大值=f(1)=2.
又t→-∞,f(t)→+∞;t→+∞,f(t)→-∞.
结合三次函数图象即可.
综上所述,实数a的取值范围为(-∞,0]∪{2}.
故选B.
答案解析:原条件⇔a=
3
x
1
x3
有且仅有一个正实数解,令
1
x
=t(t≠0)
,t的符号与x的符号一致,则a=-t3+3t有且仅有一个正实数解,然后通过导数研究函数的单调性和极值,画出函数图象,结合图象可求出a的取值范围.
考试点:根的存在性及根的个数判断.
知识点:本题主要考查了根的存在性及根的个数判断,以及三次函数的性质,同时考查了数形结合与函数方程的思想,属于中档题.