题目
已知函数f(x)=
,若函数g(x)=f(x)-m有3个零点,则实数m的取值范围是______.
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提问时间:2020-10-13
答案
∵函数g(x)=f(x)-m有3个零点,
∴y=f(x)的图象与直线y=m有3个公共点
同一坐标系内作出它们的图象,如图
曲线y=f(x)在y轴左侧是开口向下的抛物线,
右侧是第一象限角平分线
∴y=f(x)在(-∞,-1)和(0,+∞)上是增函数,
在(-1,0)上是减函数
由此可得f(x)的极大值为f(-1)=1;极小值为f(0)=0
平移直线y=m,可得当m<0或m>1时,两个曲线有且仅有1个公共点;
当m=0或1时,两个曲线有2个公共点;当0<m<1时,两个曲线有3个公共点,此时f(x)=m有3个实数根
综上所述,若g(x)=f(x)-m有3个零点,实数m的取值范围是(0,1)
故答案为:(0,1)
∴y=f(x)的图象与直线y=m有3个公共点
同一坐标系内作出它们的图象,如图
曲线y=f(x)在y轴左侧是开口向下的抛物线,
右侧是第一象限角平分线
∴y=f(x)在(-∞,-1)和(0,+∞)上是增函数,
在(-1,0)上是减函数
由此可得f(x)的极大值为f(-1)=1;极小值为f(0)=0
平移直线y=m,可得当m<0或m>1时,两个曲线有且仅有1个公共点;
当m=0或1时,两个曲线有2个公共点;当0<m<1时,两个曲线有3个公共点,此时f(x)=m有3个实数根
综上所述,若g(x)=f(x)-m有3个零点,实数m的取值范围是(0,1)
故答案为:(0,1)
函数g(x)=f(x)-m有3个零点,即方程f(x)=m有3个根.因此,在同一坐标系内作出y=f(x)的图象与直线y=m,观察它们公共点的个数即可得到本题的答案.
函数的零点与方程根的关系;函数与方程的综合运用.
本题给出分段函数,讨论了函数零点的个数.着重考查了基本初等函数的图象与性质、函数的零点与方程根的关系等知识,属于基础题.
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