题目内容

【题目】已知函数f(x)=3x2+2(k﹣1)x+k+5.
(1)求函数f(x)在[0,3]上最大值;
(2)若函数f(x)在[0,3]上有零点,求实数k的取值范围.

【答案】
(1)解:由已知,函数f(x)的图象是开口向上的抛物线,对称轴为直线

,即 时,f(x)max=f(3)=7k+26.

,即 时,f(x)max=f(0)=k+5.

综上: .


(2)解:1°当函数f(x)在[0,3]上有两相同的零点时:

解得k=﹣2.

2°当函数f(x)在[0,3]上有两不同的零点时:

解得 .

3°当函数f(x)有两个不同零点且在[0,3]上仅有一个零点时:

由零点存在定理得:f(0)f(3)≤0,解得

而当k=﹣5时,f(x)=3x2﹣12x,此时该函数的零点为0和4,符合要求.

综上:﹣5≤k≤﹣2.

解法2:函数f(x)在[0,3]上有零点等价于方程3x2+2(k﹣1)x+k+5=0在[0,3]上有解

即k(2x+1)=﹣(3x2﹣2x+5)

所以

令t=2x+1∈[1,7],则 在[1,3]单调递增,在[3,7]单调递减

所以k∈[﹣5,﹣2].


【解析】(1)由已知,函数f(x)的图象是开口向上的抛物线,对称轴为直线 ,分类讨论,即可求出函数f(x)在[0,3]上最大值;(2)分类讨论函数f(x)在区间[0,3]上有两相同的零点、两不同的零点、函数f(x)有两个不同零点且在[0,3]上仅有一个零点,根据函数性质组成不等式组求解即可.或利用分离参数求最值的方法求解.
【考点精析】本题主要考查了二次函数的性质的相关知识点,需要掌握当时,抛物线开口向上,函数在上递减,在上递增;当时,抛物线开口向下,函数在上递增,在上递减才能正确解答此题.

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