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已知函数f(x)=x2-2x+a(ex-1+e-x+1)有唯一零点,则a=()A.-12B.13C.12D.1

题目详情

已知函数f(x)=x2-2x+a(ex-1+e-x+1)有唯一零点,则a=(  )

A. -

1
2

B.

1
3

C.

1
2

D. 1

▼优质解答
答案和解析
因为f(x)=x2-2x+a(ex-1+e-x+1)=-1+(x-1)2+a(ex-1+
1
ex-1
)=0,
所以函数f(x)有唯一零点等价于方程1-(x-1)2=a(ex-1+
1
ex-1
)有唯一解,
等价于函数y=1-(x-1)2的图象与y=a(ex-1+
1
ex-1
)的图象只有一个交点.
①当a=0时,f(x)=x2-2x≥-1,此时有两个零点,矛盾;
②当a<0时,由于y=1-(x-1)2在(-∞,1)上递增、在(1,+∞)上递减,
且y=a(ex-1+
1
ex-1
)在(-∞,1)上递增、在(1,+∞)上递减,
所以函数y=1-(x-1)2的图象的最高点为A(1,1),y=a(ex-1+
1
ex-1
)的图象的最高点为B(1,2a),
由于2a<0<1,此时函数y=1-(x-1)2的图象与y=a(ex-1+
1
ex-1
)的图象有两个交点,矛盾;
③当a>0时,由于y=1-(x-1)2在(-∞,1)上递增、在(1,+∞)上递减,
且y=a(ex-1+
1
ex-1
)在(-∞,1)上递减、在(1,+∞)上递增,
所以函数y=1-(x-1)2的图象的最高点为A(1,1),y=a(ex-1+
1
ex-1
)的图象的最低点为B(1,2a),
由题可知点A与点B重合时满足条件,即2a=1,即a=
1
2
,符合条件;
综上所述,a=
1
2

故选:C.