问题 填空题
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______.
答案

将方程ax2+

1
x
=3x改写为
1
x
=3x-ax2
,令y1=
1
x
,y2=3x-ax2

“关于实数x的方程ax2+

1
x
=3x的所有解中,仅有一个正数解”等价于“双曲线y1=
1
x
与y2=3x-ax2的图象在y轴右侧只有一个交点”.

双曲线y1=

1
x
在第一、三象限内.

当a>0时,抛物线y2=3x-ax2的开口向下且过原点(0,0)及x轴正半轴上的点(

3
a
,0),研究知,当a<2时,双曲线y1=
1
x
与抛物线y2=3x-ax2在第一象限内有两个交点,当a>2时,两曲线在第一象限无交点,当a=2进,两曲线仅有一个交点,故a=2符合题意.

当a=0时,y2=3x-ax2=3x为直线,此时,双曲线y1=

1
x
与直线y2=3x在第一象限内只有一个交点,故a=0符合题意.

当a<0时,抛物线y2=3x-ax2的开口向上且过原点(0,0)及x轴负半轴上的点(

3
a
,0),此时,双曲线y1=
1
x
与抛物线y2=3x-ax2在第一象限内仅有一个交点,故a<0符合题意.

综上所述,实数a的取值范围为(-∞,0]∪{2}.

故答案为:(-∞,0]∪{2}.

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