题目内容

【题目】定义函数f(x),当x≤3时,f(x)=x2﹣2x,当x>3时,f(x)=x2﹣10x+24,若方程f(x)=2x+m有且只有两个实数解,则m的取值范围为

【答案】m>﹣3或﹣12<m<﹣4
【解析】解:∵x≤3时,f(x)=x2﹣2x=(x﹣1)2﹣1, ∴该抛物线的顶点坐标为(1,﹣1),
当f(x)=0时,由x2﹣2x=0得x=0或x=2,
∴抛物线与x轴的交点为(0,0)和(2,0),
∵x>3时,f(x)=x2﹣10x+24=(x﹣5)2﹣1,
∴此时抛物线的顶点坐标为(5,﹣1),
当f(x)=0时,由x2﹣10x+24=0得x=4或x=6,
∴此时抛物线与x轴的交点为(4,0)和(6,0),
可得 ,即两抛物线交点坐标为(3,3),
如图所示:

直线f(x)=2x+m可看作直线y=2x平移得到,
①当直线f(x)=2x+m过点(3,3),即6+m=3,得m=﹣3时,
直线f(x)=2x+m与f(x)=x2﹣2x的图象有两个交点;
②当直线f(x)=2x+m与f(x)=x2﹣2x有一个交点,即x2﹣2x=2x+m只有一个解时,方程f(x)=2x+m有且只有两个解,
解得:m=﹣4,
当直线f(x)=2x+m与f(x)=x2﹣10x+24只有1个交点时,即2x+m=x2﹣10x+24只有一个解,
解得:m=﹣12,
由图象可知当m>﹣3或﹣12<m<﹣4时,方程f(x)=2x+m有且只有两个实数解,
所以答案是:m>﹣3或﹣12<m<﹣4.
【考点精析】利用抛物线与坐标轴的交点对题目进行判断即可得到答案,需要熟知一元二次方程的解是其对应的二次函数的图像与x轴的交点坐标.因此一元二次方程中的b2-4ac,在二次函数中表示图像与x轴是否有交点.当b2-4ac>0时,图像与x轴有两个交点;当b2-4ac=0时,图像与x轴有一个交点;当b2-4ac<0时,图像与x轴没有交点.

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