题目内容
【题目】已知在区间上的值域.
(1)求的值;
(2)若不等式在上恒成立,求实数的取值范围;
(3)若函数有三个零点,求实数的取值范围.
【答案】(1)(2)(3)
【解析】试题分析:
(1)根据函数图象的开口方向及对称轴与区间的关系得到函数的最值后,根据条件可得.(2)由已知可得在上恒成立,
分离参数可得在上恒成立,换元令,则,可得在上恒成立,构造函数得到的最小值为.(3)由题意可得方程有三个不同的根,令,则得,根据函数有3个零点可得方程有两个不同的实数解,且,或.然后根据方程根的分布得到不等式可得所求范围.
试题解析:
(1)由题意得,在区间上值域.
①当时,
则的最小值为,
由,解得,
∴ ,
此时,满足在区间上值域.
②当在区间上单调递减,
则的最小值为,
由,解得,不合题意,舍去.
③当则在区间上单调递增,
则的最小值为,
由,解得.不合题意,舍去.
综上.
(2)由已知可得在上恒成立,
可得化为在上恒成立,
令,
因,故,
则在上恒成立,
记, ,
故在区间上单调递减,
所以,
故.
所以的取值范围是.
(3)由题意得函数有三个零点,
故方程有三个不同的根,
令, ,
∵,
∴当时, 的范围且单调递减;
当时的范围且单调递增;
当时,
当时的范围且单调递增.
则有两个不同的实数解,
已知函数3个零点等价于其中,或.
记,
则 ① 或 ②
解不等组①,得,而不等式组②无实数解,
所以实数的取值范围是.
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