题目内容

4.已知函数f(x)=$\left\{\begin{array}{l}{-\frac{1}{x},x<0}\\{\frac{x}{{x}^{2}+1},x≥0}\end{array}\right.$,若函数g(x)=f(x)-t有三个不同的零点x1,x2,x3,且x1<x2<x3,则-$\frac{1}{{x}_{1}}$+$\frac{1}{{x}_{2}}$+$\frac{1}{{x}_{3}}$的取值范围是($\frac{5}{2}$,+∞).

分析 画出函数的图象,求出x≥0时f(x)的最大值,判断零点的范围,然后推出结果.

解答 解:函数f(x)=$\left\{\begin{array}{l}{-\frac{1}{x},x<0}\\{\frac{x}{{x}^{2}+1},x≥0}\end{array}\right.$,图象如图,函数g(x)=f(x)-t有三个不同的零点x1,x2,x3,且x1<x2<x3,即方程f(x)=t有三个不同的实数根x1,x2,x3,且x1<x2<x3,
当x>0时,f(x)=$\frac{1}{x+\frac{1}{x}}$,因为x+$\frac{1}{x}$≥2(x>0),
所以f(x)$≤\frac{1}{2}$,当且仅当x=1时取得最大值.
当y=$\frac{1}{2}$时,x1=-2;x2=x3=1,此时-$\frac{1}{{x}_{1}}$+$\frac{1}{{x}_{2}}$+$\frac{1}{{x}_{3}}$=$\frac{5}{2}$,
由函数的图象可知x1<-2;0<x2$<\frac{1}{2}$<x3,
可得:0<-$\frac{1}{{x}_{1}}$$<\frac{1}{2}$;$\frac{1}{{x}_{2}}$>1;0<$\frac{1}{{x}_{3}}$<1,
则-$\frac{1}{{x}_{1}}$+$\frac{1}{{x}_{2}}$+$\frac{1}{{x}_{3}}$的取值范围是($\frac{5}{2}$,+∞).
故答案为:($\frac{5}{2}$,+∞).

点评 本题考查函数的零点个数的判断与应用,基本不等式的应用,考查数形结合思想以及转化思想的应用.

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