题目内容
(2012•黄冈模拟)已知函数f(x)=x3-3x2+1,g(x)=
,则方程g[f(x)]-a=0(a为正实数)的实数根最多有( )个.
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分析:利用导数求的f(x)的极大值为f(0)=1,极小值为f(2)=-3,且函数的值域为R.分a=1、0<a<1、a>1三种
情况,研究方程跟的个数,从而得出结论.
情况,研究方程跟的个数,从而得出结论.
解答:解:∵函数f(x)=x3-3x2+1,g(x)=
,
令f′(x)=0 可得 x=0,x=2,在(-∞,0)上,f′(x)>0,f(x)是增函数;
在(0,2)上,f′(x)<0,f(x)是减函数;在(2,+∞)上,f′(x)>0,f(x)是增函数.
故f(x)的极大值为f(0)=1,极小值为f(2)=-3,且函数的值域为R.
由函数g(x)的图象可得,当x=-3或x=
时,g(x)=1.
①当a=1时,若方程g[f(x)]-a=0,则:
f(x)=-3,此时方程有2个根,或f(x)=
,此时方程有3个根,
故方程g[f(x)]-a=0可能共有5个根.
②当0<a<1时,方程g[f(x)]-a=0,则:
f(x)∈(-4,-3),此时方程有1个根,或f(x)∈(-3,-2),此时方程有3个根
故方程g[f(x)]-a=0可能共有4个根.
③当a>1时,方程g[f(x)]-a=0,则:f(x)∈(0,
),或f(x)∈(
,+∞),
方程可能有4个、5个或6个根.
故方程g[f(x)]-a=0(a为正实数)的实数根最多有6个,
故选 A.
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令f′(x)=0 可得 x=0,x=2,在(-∞,0)上,f′(x)>0,f(x)是增函数;
在(0,2)上,f′(x)<0,f(x)是减函数;在(2,+∞)上,f′(x)>0,f(x)是增函数.
故f(x)的极大值为f(0)=1,极小值为f(2)=-3,且函数的值域为R.
由函数g(x)的图象可得,当x=-3或x=
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①当a=1时,若方程g[f(x)]-a=0,则:
f(x)=-3,此时方程有2个根,或f(x)=
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故方程g[f(x)]-a=0可能共有5个根.
②当0<a<1时,方程g[f(x)]-a=0,则:
f(x)∈(-4,-3),此时方程有1个根,或f(x)∈(-3,-2),此时方程有3个根
故方程g[f(x)]-a=0可能共有4个根.
③当a>1时,方程g[f(x)]-a=0,则:f(x)∈(0,
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方程可能有4个、5个或6个根.
故方程g[f(x)]-a=0(a为正实数)的实数根最多有6个,
故选 A.
点评:本题考查的知识点是根的存在性及根的个数判断,其中分析内外函数的图象是解答本题的关键,属于中档题.
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