分段函数全参数问题题
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1、若函数f (x )满足f (x )+1=1
f x +1,当x ∈[0,1]时,f (x )=x ,
若在区间(-1,1]上,g (x )=f (x )-mx -2m 有两个零点,则实数m 的取值范围是( )
A .0<m ≤1
3
B .0<m <1
3
C.1
3
<m ≤1 D.1
3
<m <1 解析:g (x )=f (x )-mx -2m 有两个零点,即曲线y =f (x ),y =
mx +2m 有两个交点.
令x ∈(-1,0),则x +1∈(0,1),所以f (x +1)=1
f x +1
=x
+1,f (x )=1
x +1
-1.
在同一平面直角坐标系中,画出y =f (x ),y =mx +2m 的图象(如图所示),
直线y =mx +2m 过定点(-2,0),所以m 满足0<m ≤1-0
1--2,
即0<m ≤1
3,故选A.
答案:A
2、已知函数f (x )=⎩⎪⎨
⎪⎧
14x +1,x ≤1,
ln x ,x >1,
则方程f (x )=ax 恰有
两个不同的实数根时,实数a 的取值范围是(注:e 为自然对数的底数)( )
A.⎝ ⎛⎭⎪⎫
0,1e
B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫
14,1e C.⎝
⎛⎭⎪⎫
0,14
D.⎣⎢⎡⎭
⎪⎫14,e 解析:因为方程f (x )=ax 恰有两个不同的实数根, 所以y =f (x )与y =ax 有2个交点.
因为a 表示直线y =ax 的斜率,当x >1时,y ′=f ′(x )=1
x
,
设切点坐标为(x 0,y 0),k =1
x 0
,
所以切线方程为y -y 0=1
x 0
(x -x 0),而切线过原点,所以y 0=1,
x 0=e ,k =1
e
.
所以直线l 1的斜率为1e ,直线l 2与y =1
4
x +1平行.
所以直线l 2的斜率为1
4,所以实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭
⎪⎫14,1e .
答案:B
3、已知函数f (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧
log 21-x +1,-1≤x <0,
x 3
-3x +2,0≤x ≤a 的值域
是[0,2],则实数a 的取值范围是( )
A .(0,1]
B .[1,3]
C .[1,2]
D .[3,2]
解析:作出f (x )的图象如图所示,由x 3-3x +2=2,得x =0,± 3.
将f (x )=x 3-3x +2求导得f ′(x )=3x 2-3,易得f (1)=0是f (x )的极小值.
由图可知,要使得f (x )的值域是[0,2],需1≤a ≤3,故选B.
答案:B
4、已知函数f (x )=|x 2-4x +3|.若关于x 的方程f (x )-a =x 至少有三个不相等的实数根,则实数a 的取值范围为 .
解析:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧
x -22
-1,x ∈-∞,1]∪[3,+∞
-x -22
+1,x ∈1,3
作出图象如图所示. 原方程变形为 |x 2-4x +3|=x +a .
于是,设y =x +a ,在同一坐标系下再作出y =x +a 的图象.如图.
则当直线y =x +a 过点(1,0)时a =-1;当直线y =x +a 与抛物线y =-x 2+4x -3相切时,
由⎩
⎪⎨⎪⎧
y =x +a ,
y =-x 2
+4x -3⇒x 2-3x +a +3=0.
由Δ=9-4(3+a )=0,得a =-34
.
由图象知当a ∈⎣
⎢⎡⎦⎥⎤
-1,-34时方程至少有三个不等实根.
6、已知函数
f (x )=⎩⎪⎨⎪
⎧log 2
x ,x >0,log 12
(-x ),x <0,若af (-a )>0,则实数a
的取值范围是( )
A .(-1,0)∪(0,1)
B .(-∞,-1)∪(1,+∞)
C .(-1,0)∪(1,+∞)
D .(-∞,-1)∪(0,1)
解析:当a >0时,a ·f (-a )=a ·log 12