设函数 $f\left(x\right)={\mathrm{e}^x}\left(2x-1\right)-ax+a$,其中 $a<1$,若存在唯一的整数 $x_0$ 使得 $f\left(x_0\right)<0$,则 $a$ 的取值范围是 \((\qquad)\)
A: $\left[-\dfrac{3}{2{\mathrm{e}}},1\right)$
B: $\left[-\dfrac{3}{2{\mathrm{e}}},\dfrac 34\right)$
C: $\left[\dfrac{3}{2{\mathrm{e}}},\dfrac 34\right)$
D: $\left[\dfrac{3}{2{\mathrm{e}}},1\right)$
【难度】
【出处】
【标注】
【答案】
D
【解析】
首先观察函数,发现 $f\left(0\right)=-1+a<0$,题目转化为函数仅在 $ x_0=0 $ 时满足不等式,结合导数判断函数单调性从而解决问题.另外此题也可以用特殊值验证的方法解决.首先 $f\left(0\right)=-1+a<0$,所以唯一的整数 $ x_0 $ 为 $0$.
而 $f\left(-1\right)=\dfrac{-3}{\mathrm e}+2a\geqslant 0$,解得 $a\geqslant \dfrac{3}{2\mathrm e}$.
又 $a<1$,对 $f\left(x\right)$ 求导得 $f'\left(x\right)={\mathrm e}^x\left(2x+1\right)-a$,
当 $x<-\dfrac12$ 时,$f'\left(x\right)<0$;
当 $x>0$ 时,$f'\left(x\right)>0$.
从而 $f\left(x\right)$ 在 $\left(-\infty,-\dfrac12\right)$ 上单调递减,在 $\left(0,+\infty\right)$ 上单调递增.
而当 $a\geqslant \dfrac{3}{2\mathrm e}$ 时,有 $f\left(-1\right)>0$,$f\left(0\right)<0$,$f\left(1\right)>0$,
故在 $\left(-\infty,-1\right]\cup\left[1,+\infty\right)$ 上 $f\left(x\right)>0$,$f\left(0\right)<0$,满足题意.
所以满足条件的 $a$ 的取值范围为 $\left[\dfrac 3{2\mathrm e},1\right)$.
题目 答案 解析 备注
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