已知函数f(x)=-x^2-2x,g(x)=x+1/4x(x-查字典问答网
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  已知函数f(x)=-x^2-2x,g(x)=x+1/4x(x>0)g(x)=x+1(x≤0),若方程g[f(x)]-a=0的实数根个数有4个,求a取值范围.请问(x>0)的范围和(x答案上说根据题意得出a>=1是怎么看出来的?5/4)

  已知函数f(x)=-x^2-2x,g(x)=x+1/4x(x>0)g(x)=x+1(x≤0),若方程g[f(x)]-a=0的实数根个数有4个,求a取值范围.请问(x>0)的范围和(x

  答案上说根据题意得出a>=1是怎么看出来的?5/4)

1回答
2020-04-28 21:12
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丁树柏

  显然f(x)=-x^2-2x为二次函数

  其对称轴为x=-1,开口向下

  令-x^2-2x=0,则x=0或x=-2

  即x=0和x=-2为抛物线与x轴的交点(零点)

  易知当-2<x<0时,f(x)>0

  且知当x≤-2或x≥0时,f(x)≤0

  因g[f(x)]由g(x与f(x)复合而成,令G(x)=g[f(x)]

  当f(x)>0时,G(x)=f(x)+1/[4f(x)]=-x^2-2x-1/(4x^2+8x)(注意-2<x<0)

  当f(x)≤0时,G(x)=f(x)+1=-x^2-2x+1(注意x≤-2或x≥0)

  显然G(x)也是一个分段函数

  易知当x≤-2或x≥0时,G(x)为开口向下的抛物线的两侧部分,呈“内八字型”

  显然G(x)max=G(-2)=G(0)=1

  而当-2<x<0时,g[f(x)]=-x^2-2x-1/(4x^2+8x)的图象较为复杂,不妨分析如下:

  令G(x)=g[f(x)]=-x^2-2x-1/(4x^2+8x)(注意-2<x<0)

  易知G'(x)=-2(x+1)+(x+1)/[2(x^2+2x)^2]

  令G'(x)=0,解得x=-1,或x=-1-√2/2,或x=-1+√2/2(注意-2<x<0)

  当-2<x<-1-√2/2时,G'(x)<0,表明G(x)递减

  当-1-√2/2<x<-1时,G'(x)>0,表明G(x)递增

  当-1<x<-1+√2/2时,G'(x)<0,表明G(x)递减

  当-1+√2/2<x<0时,G'(x)>0,表明G(x)递增

  显然x=-1-√2/2和x=-1+√2/2为G(x)的两个极小值点

  注意到G(-1-√2/2)=G(-1+√2/2)=1

  而x=-1为G(x)的一个极大值点

  注意到G(-1)=5/4

  另外,当x→-2或x→0时,G(x)→+∞

  表明x=-2和x=0为G(x)的两条垂直渐近线

  由此可以大致判断出G(x)在-2<x<0时的图象呈“W”型(如下图)

  因方程g[f(x)]-a=0的实数根个数有4个

  即方程g[f(x)]=a的实数根个数有4个

  即函数G(x)图象与水平直线y=a有4个交点

  根据上述G(x)的图象分析易知1≤a<5/4

  注意当a=1时,水平直线y=a与“W”和“八”型图象各有两个交点

2020-04-28 21:15:55

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