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江蘇省2022高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習 專題五 函數(shù)、不等式與導(dǎo)數(shù) 5.1 小題考法—函數(shù)講義(含解析)

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1、江蘇省2022高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習 專題五 函數(shù)、不等式與導(dǎo)數(shù) 5.1 小題考法—函數(shù)講義(含解析) 小題考情分析 大題考情分析 常考點 1.函數(shù)的基本性質(zhì)(5年4考) 2.函數(shù)的零點問題(5年4考) 3.導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性、最值(5年2考) 4.基本不等式(5年3考)   本部分內(nèi)容在高考解答題中是必考內(nèi)容.2014年第19題,考查函數(shù)與不等式;2015年第19題,考查函數(shù)的單調(diào)性及應(yīng)用函數(shù)零點確定參數(shù)值;2016年第19題,考查函數(shù)與不等式、零點問題;2017年第20題,考查函數(shù)與導(dǎo)數(shù)、函數(shù)的極值、零點問題;2018年第19題,考查函數(shù)的定義、函數(shù)零點以及導(dǎo)數(shù)應(yīng)用于函數(shù)的性質(zhì)

2、問題.題目難度較大,多體現(xiàn)分類討論思想. 偶考點 1.一元二次不等式恒成立問題 2.線性規(guī)劃問題 考點(一) 函數(shù)的基本性質(zhì) 主要考查函數(shù)的三要素以及函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性、周期性的應(yīng)用,常結(jié)合分段函數(shù)命題. [題組練透] 1.(2018·江蘇高考)函數(shù)f(x)滿足f(x+4)=f(x)(x∈R),且在區(qū)間(-2,2]上,f(x)=則f(f(15))的值為________. 解析:由函數(shù)f(x)滿足f(x+4)=f(x)(x∈R), 可知函數(shù)f(x)的周期是4, 所以f(15)=f(-1)==, 所以f(f(15))=f=cos=. 答案: 2.(2017·江蘇高考

3、)已知函數(shù)f(x)=x3-2x+ex-,其中e是自然對數(shù)的底數(shù).若f(a-1)+f(2a2)≤0,則實數(shù)a的取值范圍是________. 解析:由f(x)=x3-2x+ex-, 得f(-x)=-x3+2x+-ex=-f(x), 所以f(x)是R上的奇函數(shù). 又f′(x)=3x2-2+ex+≥3x2-2+2=3x2≥0,當且僅當x=0時取等號, 所以f(x)在其定義域內(nèi)單調(diào)遞增. 因為f(a-1)+f(2a2)≤0, 所以f(a-1)≤-f(2a2)=f(-2a2), 所以a-1≤-2a2,解得-1≤a≤, 故實數(shù)a的取值范圍是. 答案: 3.(2018·揚州期末)已知函數(shù)

4、f(x)=若存在實數(shù)k使得該函數(shù)的值域為[-2,0],則實數(shù)a的取值范圍是________. 解析:作出函數(shù)f(x)的圖象如圖所示, ①當x∈[-1,k]時,f(x)=log(-x+1)-1在[-1,1)上是單調(diào)遞增,且f(-1)=-2,f=0,因為原函數(shù)在[-1,a]上的值域為[-2,0],所以必有-1

5、2.所以實數(shù)a的取值范圍為. 答案: [方法技巧] 函數(shù)性質(zhì)的應(yīng)用技巧 奇偶性 具有奇偶性的函數(shù)在關(guān)于原點對稱的區(qū)間上其圖象、函數(shù)值、解析式和單調(diào)性聯(lián)系密切,研究問題時可轉(zhuǎn)化到只研究部分(一半)區(qū)間上.尤其注意偶函數(shù)f(x)的性質(zhì):f(|x|)=f(x) 單調(diào)性 可以比較大小,求函數(shù)最值,解不等式,證明方程根的唯一性 周期性 利用周期性可以轉(zhuǎn)化函數(shù)的解析式、圖象和性質(zhì),把不在已知區(qū)間上的問題,轉(zhuǎn)化到已知區(qū)間上求解 對稱性 利用其軸對稱或中心對稱可將研究的問題,轉(zhuǎn)化到另一對稱區(qū)間上研究 考點(二) 基本初等函數(shù) 主要考查基本初等函數(shù)的圖象和性質(zhì)以及

6、由基本初等函數(shù)復(fù)合而成的函數(shù)的性質(zhì)問題. [題組練透] 1.(2018·南通檢測)已知冪函數(shù)f(x)=xα,其中α∈.則使f(x)為奇函數(shù),且在區(qū)間(0,+∞)上是單調(diào)增函數(shù)的α的所有取值的集合為________. 解析:冪函數(shù)f(x)為奇函數(shù),則α=-1,1,3,f(x)在區(qū)間(0,+∞)上是單調(diào)增函數(shù),則α的所有值為1,3. 答案:{1,3} 2.已知函數(shù)y=與函數(shù)y=的圖象共有k(k∈N*)個公共點:A1(x1,y1),A2(x2,y2),…,Ak(xk,yk),則(xi+yi)=________. 解析:如圖,函數(shù)y=與函數(shù)y=的圖象都關(guān)于點(0,1)成中心對稱, 所

7、以它們的交點也關(guān)于點(0,1)成中心對稱,且只有兩個交點, 所以i=0,i=2,則(xi+yi)=2. 答案:2 3.(2018·鎮(zhèn)江期末)不等式logax-ln2x<4(a>0且a≠1)對任意x∈(1,100)恒成立,則實數(shù)a的取值范圍為________________. 解析:不等式logax-ln2x<4可化為-ln2x<4, 即<+ln x對任意x∈(1,100)恒成立. 因為x∈(1,100),所以ln x∈(0,2ln 10), 所以+ln x≥4,故<4, 解得ln a<0或ln a>,即0<a<1或a>e. 答案:(0,1)∪ 4.(2018·揚州期中)已知

8、函數(shù)f(x)=x(1-a|x|)+1(a>0),若f(x+a)≤f(x)對任意的x∈R恒成立,則實數(shù)a的取值范圍是__________. 解析:∵f(x)=x(1-a|x|)+1 = =(a>0), f(x+a)=(x+a)(1-a|x+a|)+1, 又∵f(x+a)≤f(x)對任意的x∈R恒成立, 在同一直角坐標系中作出滿足題意的y=f(x+a)與y=f(x)的圖象如圖所示. ∴x(1+ax)+1≥(x+a)[1-a(x+a)]+1恒成立, 即x+ax2+1≥-a(x2+2ax+a2)+x+a+1, 整理得:2x2+2ax+a2-1≥0恒成立, ∴Δ=4a2-4×2×(a

9、2-1)≤0,解得a≥. 即實數(shù)a的取值范圍是[,+∞). 答案:[,+∞) [方法技巧] 基本初等函數(shù)圖象與性質(zhì)的應(yīng)用技巧 (1)指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性都取決于其底數(shù),當?shù)讛?shù)a的值不確定時,要注意分a>1和00和α<0兩種情況的不同. 考點(三) 函數(shù)的零點問題               主要考查函數(shù)零點個數(shù)問題以及根

10、據(jù)函數(shù)零點個數(shù)求參數(shù)的取值范圍. [典例感悟] [典例] (1)(2018·蘇錫常鎮(zhèn)一模)若函數(shù)f(x)=則函數(shù)y=|f(x)|-的零點個數(shù)為________. (2)(2018·鎮(zhèn)江期末)已知k為常數(shù),函數(shù)f(x)=若關(guān)于x的方程f(x)=kx+2有且只有四個不同解,則實數(shù)k的取值構(gòu)成的集合為________. [解析] (1)當x≥1時,y=-, 則=,即ln x=x2, 令g(x)=ln x-x2,x≥1, 則函數(shù)g(x)是連續(xù)函數(shù)且先增后減, g(1)=-<0,g(2)=ln 2->0, g(4)=ln 4-2<0,由函數(shù)的零點判定定理可知g(x)=ln x-x

11、2有2個零點. 當x<1時,y= 函數(shù)的圖象與y=的圖象如圖,則兩個函數(shù)有2個交點,綜上,函數(shù)y=|f(x)|-有4個零點. (2)作函數(shù)y=f(x)和y=kx+2的圖象,如圖所示,兩圖象除了(0,2)還應(yīng)有3個公共點. 當k≥0時,直線應(yīng)與曲線y=f(x)(x>1)相切, 設(shè)切點(x0,ln x0),則切線斜率為k=,又k=,則=,解得x0=e3,此時k=; 當k<0時,當y=kx+2與曲線y=相切于點(0,2)時,k=-1,函數(shù)y=f(x)和y=kx+2的圖象只有3個公共點,不符合題意, 當-1

12、 當直線y=kx+2與y=f(x)(00.若函數(shù)y=f(f(x))-1有3個不同的零點,則m的取值范圍是_

13、_______. 解析:令f(x)=t,則f(t)=1,所以t=或t=m-1,即f(x)=與f(x)=m-1有3個不同解. 畫出函數(shù)f(x)的圖象,結(jié)合題意解得 解得0

14、2018·南通、揚州、淮安、宿遷、泰州、徐州六市二調(diào))設(shè)函數(shù)f(x)=(其中e為自然對數(shù)的底數(shù))有3個不同的零點,則實數(shù)m的取值范圍是________. 解析:法一:(直接法)當x>0時,令f(x)=e-x-=0,解得x=ln 2>0,此時函數(shù)f(x)有1個零點,因為要求函數(shù)f(x)在R上有3個不同的零點,則當x≤0時,f(x)=x3-3mx-2有2個不同的零點,因為f′(x)=3x2-3m,若m≤0,則函數(shù)f(x)為增函數(shù),不合題意,若m>0,由f′(x)>0,得x<-;由f′(x)<0,得-

15、f(-)=-m+3m-2=2m-2,f(0)=-2<0,要使f(x)=x3-3mx-2在(-∞,0]上有2個不同的零點,則f(x)max=2m-2>0,即m>1,故實數(shù)m的取值范圍是(1,+∞). 法二:(分離參數(shù)法)當x>0時,令f(x)=e-x-=0,解得x=ln 2>0,此時函數(shù)f(x)有1個零點,因為要求函數(shù)f(x)在R上有3個不同的零點,則當x≤0時,f(x)=x3-3mx-2有2個不同的零點,令x3-3mx-2=0,顯然x=0不是它的根,所以3m=x2-,令y=x2-(x<0),則y′=2x+=,當x∈(-∞,-1)時,y′<0,此時函數(shù)單調(diào)遞減;當x∈(-1,0)時,y′>0,

16、此時函數(shù)單調(diào)遞增,故ymin=3,因此,要使f(x)=x3-3mx-2在(-∞,0)上有2個不同的零點,則需3m>3,即m>1. 答案:(1,+∞) [必備知能·自主補缺] (一) 主干知識要牢記 1.函數(shù)的定義域 (1)函數(shù)的定義域是研究函數(shù)問題的先決條件,它會直接影響函數(shù)的性質(zhì),所以要樹立定義域優(yōu)先的意識. (2)對于復(fù)合函數(shù)的定義域要注意: ①如果函數(shù)f(x)的定義域為A,則f(g(x))的定義域是使函數(shù)g(x)∈A的x的取值范圍. ②如果f(g(x))的定義域為A,則函數(shù)f(x)的定義域是函數(shù)g(x)的值域. ③f(g(x))與f(h(x))聯(lián)系的紐帶是g(x)與h(

17、x)的值域相同. 2.函數(shù)的值域 求函數(shù)值域的常用方法有觀察法、不等式法、圖象法、換元法、單調(diào)性法等. 3.函數(shù)的圖象 函數(shù)的圖象包括作圖、識圖、用圖,其中作函數(shù)圖象有兩種基本方法:一是描點法;二是圖象變換法,其中圖象變換有平移變換、伸縮變換、對稱變換. 4.函數(shù)的單調(diào)性 單調(diào)性是函數(shù)的一個局部性質(zhì),一個函數(shù)在不同的區(qū)間上可以有不同的單調(diào)性.判斷函數(shù)單調(diào)性常用定義法、圖象法及導(dǎo)數(shù)法. 5.函數(shù)的奇偶性 函數(shù)的奇偶性是函數(shù)在定義域上的整體性質(zhì).偶函數(shù)的圖象關(guān)于y軸對稱,在關(guān)于坐標原點對稱的定義域上具有相反的單調(diào)性;奇函數(shù)的圖象關(guān)于坐標原點對稱,在關(guān)于坐標原點對稱的定義域上具有相同

18、的單調(diào)性.判斷函數(shù)奇偶性的常用方法有定義法、圖象法及性質(zhì)法. 6.函數(shù)的周期性 周期性是函數(shù)在定義域上的整體性質(zhì).若函數(shù)滿足f(a+x)=f(x)(a不等于0),則其一個周期T=|a|,最小正數(shù)T叫做f(x)的最小正周期. (二) 二級結(jié)論要用好 1.函數(shù)單調(diào)性和奇偶性的重要結(jié)論 (1)當f(x),g(x)同為增(減)函數(shù)時,f(x)+g(x)為增(減)函數(shù). (2)偶函數(shù)的和、差、積、商是偶函數(shù),奇函數(shù)的和、差是奇函數(shù),積、商是偶函數(shù),奇函數(shù)與偶函數(shù)的積、商是奇函數(shù). (3)定義在(-∞,+∞)上的奇函數(shù)的圖象必過原點,即有f(0)=0.存在既是奇函數(shù),又是偶函數(shù)的函數(shù):f(x

19、)=0. 2.抽象函數(shù)的周期性與對稱性的結(jié)論 (1)函數(shù)的周期性 ①若函數(shù)f(x)滿足f(x+a)=f(x-a),則f(x)是周期函數(shù),T=2a. ②若函數(shù)f(x)滿足f(x+a)=-f(x),則f(x)是周期函數(shù),T=2a. ③若函數(shù)f(x)滿足f(x+a)=,則f(x)是周期函數(shù),T=2a. (2)函數(shù)圖象的對稱性 ①若函數(shù)y=f(x)滿足f(a+x)=f(a-x),或f(x)=f(2a-x),則f(x)的圖象關(guān)于直線x=a對稱. ②若函數(shù)y=f(x)滿足f(a+x)=-f(a-x),或f(x)=-f(2a-x),則f(x)的圖象關(guān)于點(a,0)對稱. ③若函數(shù)y=f(x

20、)滿足f(a+x)=f(b-x),則函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x=對稱. 3.函數(shù)圖象平移變換的相關(guān)結(jié)論 (1)把y=f(x)的圖象沿x軸左右平移|c|個單位(c>0時向左移,c<0時向右移)得到函數(shù)y=f(x+c)的圖象(c為常數(shù)). (2)把y=f(x)的圖象沿y軸上下平移|b|個單位(b>0時向上移,b<0時向下移)得到函數(shù)y=f(x)+b的圖象(b為常數(shù)). [課時達標訓(xùn)練] A組——抓牢中檔小題 1.(2018·江蘇高考)函數(shù)f(x)=的定義域為________. 解析:由log2x-1≥0,即log2x≥log22,解得x≥2,所以函數(shù)f(x)=的定義域為{x|x≥2

21、}. 答案:{x|x≥2} 2.(2018·蘇州期末)已知4a=2,logax=2a,則正實數(shù)x的值為________. 解析:由4a=2,得22a=21,所以2a=1,即a=.由logx=1,得x=1=. 答案: 3.函數(shù)f(x)=ln的值域是________. 解析:因為|x|≥0,所以|x|+1≥1. 所以0<≤1.所以ln≤0, 即f(x)=ln的值域為(-∞,0]. 答案:(-∞,0] 4.(2018·啟東???設(shè)函數(shù)f(x)= 則f(f(2))=________. 解析:因為f(2)=-4+2=-2,f(-2)=-2-1=3,所以f(f(2))=3. 答案

22、:3 5.已知f(x)是奇函數(shù),g(x)=.若g(2)=3,則g(-2)=________. 解析:由題意可得g(2)==3,解得f(2)=1.又f(x)是奇函數(shù),則f(-2)=-1,所以g(-2)===-1. 答案:-1 6.(2018·南京、鹽城一模)設(shè)函數(shù)y=ex+-a的值域為A,若A?[0,+∞),則實數(shù)a的取值范圍是________. 解析:因為ex>0,所以y=ex+-a≥2 -a=2-a,當且僅當ex=1,即x=0時取等號.故函數(shù)的值域A=[2-a,+∞).又A?[0,+∞),所以2-a≥0,得a≤2,即實數(shù)a的取值范圍是(-∞,2]. 答案: (-∞,2] 7.(

23、2018·福建模擬)已知函數(shù)f(x)=有兩個零點,則實數(shù)a的取值范圍是________. 解析:當x<1時,令ln(1-x)=0,解得x=0,故f(x)在(-∞,1)上有1個零點, ∴f(x)在[1,+∞)上有1個零點. 當x≥1時,令-a=0,得a=≥1. ∴實數(shù)a的取值范圍是[1,+∞). 答案:[1,+∞) 8.(2018·蘇州模擬)設(shè)a=log2,b=log,c=0.3,則a,b,c按從小到大的順序排列為_________. 解析:因為log2log22=1,0<0.3<0=1,即a<0,b>1,0

24、

25、18·鹽城期中)若函數(shù)f(x)=在區(qū)間(-∞,a)上單調(diào)遞減,在(a,+∞)上單調(diào)遞增,則實數(shù)a的取值范圍是________. 解析:函數(shù)f(x)=根據(jù)反比例函數(shù)的性質(zhì)可知,y=在區(qū)間(-∞,0)上單調(diào)遞減,要使函數(shù)f(x)在區(qū)間(-∞,a)上單調(diào)遞減,則a≤0.因此函數(shù)f(x)=|x+1|在區(qū)間(a,+∞)上單調(diào)遞增,那么a+1≥0,解得a≥-1.所以實數(shù)a的取值范圍是[-1,0]. 答案:[-1,0] 12.(2018·蘇錫常鎮(zhèn)調(diào)研)已知函數(shù)f(x)=(e是自然對數(shù)的底數(shù)).若函數(shù)y=f(x)的最小值是4,則實數(shù)a的取值范圍為________. 解析:法一:當x≥1時,f(x)mi

26、n=f(2)=4,所以當x<1時,a-ex≥4恒成立.轉(zhuǎn)化為a≥ex+4對x<1恒成立.因為ex+4在(-∞,1)上的值域為(4,e+4),所以a≥e+4. 法二:當x<1時,f(x)=a-ex>a-e;當x≥1時,f(x)=x+≥4,當且僅當x=,即x=2時,取“=”,又函數(shù)f(x)的值域是[4,+∞),所以a-e≥4,即a≥e+4. 答案: [e+4,+∞) 13.(2018·南京、鹽城、連云港二模)已知函數(shù)f(x)是定義在R上的偶函數(shù),且當x≥0時,f(x)=x2+x.若f(a)+f(-a)<4,則實數(shù)a的取值范圍為________. 解析:法一:(奇偶性的性質(zhì))因為f(x)是定

27、義在R上的偶函數(shù),所以f(a)+f(-a)=2 f(|a|)<4, 得f(|a|)<2,即|a|2+|a|<2,(|a|+2)(|a|-1)<0,解得-1

28、18·南通三模)已知函數(shù)f(x)=若函數(shù)g(x)=2f(x)-ax恰有2個不同的零點,則實數(shù)a的取值范圍是________. 解析:由題意可知,g(x)= 顯然當a=2時,g(x)有無窮多個零點,不符合題意; 當x≥a時,令g(x)=0,得x=0, 當x0,且a≠2,則g(x)在[a,+∞)上無零點, 在(-∞,a)上存在零點x=0和x=-, ∴≥a,解得0

29、 ∴g(x)在(-∞,a)上只有1個零點, ∵0?(-∞,a), ∴g(x)在(-∞,a)上的零點為-, ∴-

30、)=ax+1恰有一個解時,則實數(shù)a的取值范圍為________. 解析: 畫出函數(shù)y=f(x)與y=ax+1的圖象. 當y=ax+1過點B(2,2)時,a=,此時方程有兩個解; 當y=ax+1與f(x)=2(x≥2)相切時, 則有ax+1=2,即a2x2+(2a-4)x+5=0, 所以Δ=(2a-4)2-20a2=0,解得a=, 此時方程有兩個解; 當y=ax+1過點A(1,2)時,a=1,此時方程有一個解. 因為方程恰有一個解,結(jié)合圖象和以上分析可知實數(shù)a的取值范圍為∪. 答案:∪ 3.(2018·無錫期末)已知函數(shù)f(x)=g(x)=-x2-2x-2.若存在a∈R

31、,使得f(a)+g(b)=0,則實數(shù)b的取值范圍是________. 解析:由題意,存在a∈R,使得f(a)=-g(b), 令h(b)=-g(b)=b2+2b+2. 當a≤-時,f(a)==-++1=-2+2,因為a≤-,所以-2≤<0,從而-7≤f(a)<1; 當a>-時,f(a)=log,因為a>-,所以>,從而f(a)<2. 綜上,函數(shù)f(a)的值域是(-∞,2). 令h(b)<2,即b2+2b+2<2,解得-2

32、是________. 解析:當a<0時,x≤0,y=ax-1的圖象經(jīng)過第二、三象限;x>0,y=x3-ax+|x-2|>0在(0,+∞)恒成立,所以圖象僅在第一象限,所以a<0時顯然滿足題意;當a≥0時,x≤0,y=ax-1的圖象僅經(jīng)過第三象限,由題意知,x>0,y=x3-ax+|x-2|的圖象需經(jīng)過第一、四象限. y=x3+|x-2|與y=ax在y軸右側(cè)的圖象有公共點(且不相切),如圖, y=x3+|x-2|= 結(jié)合圖象設(shè)切點坐標為(x0,x-x0+2),y′=3x2-1,則有3x-1=, 解得x0=1,所以臨界直線l0的斜率為2,所以a>2時,符合.綜上,a<0或a>2.

33、答案:(-∞,0)∪(2,+∞) 5.(2018·蘇州測試)設(shè)f(x)是定義在R上的偶函數(shù),且當x≥0時,f(x)=2x,若對任意的x∈[a,a+2],不等式f(x+a)≥f2(x)恒成立,則實數(shù)a的取值范圍是________. 解析:當x≥0時,定義在R上的偶函數(shù)f(x)=2x,易得f(x)=2|x|,x∈R.由f(x+a)≥f2(x)得,2|x+a|≥(2|x|)2,即|x+a|≥|2x|對于x∈[a,a+2]恒成立,即(3x+a)(x-a)≤0對于x∈[a,a+2]恒成立, 即解得a≤-. 答案: 6.(2018·南京、鹽城、連云港二模)已知函數(shù)f(x)=t∈R.若函數(shù)g(x)

34、=f(f (x)-1)恰有4個不同的零點,則t的取值范圍為________. 解析:當x<0時,f′(x)=-3x2+6x=3x(2-x),故函數(shù)f(x)在區(qū)間(-∞,0)上單調(diào)遞減,此時f(0)=t. 當t≥0時,作出函數(shù)f(x)的圖象如圖①所示. 令f(x)=0,得x=0, 從而當g(x)=f(f(x)-1)=0時,f(x)=1, 由圖象①可知,此時至多有兩個零點,不符合題意; 當t<0時,作出函數(shù)f(x)的圖象如圖②所示. 令f(x)=0,得x=0,或x=m(m<0),且-m3+3m2+t=0, 從而當g(x)=f(f(x)-1)=0時, f(x)-1=0或f(x)-1=m,即f(x)=1或f(x)=1+m, 借助圖象②知,欲使得函數(shù)g(x)恰有4個不同的零點, 則m+1≥0,從而-1≤m<0. 又因為t(m)=m3-3m2,而t′(m)=3m2-6m>0, 故t(m)在區(qū)間[-1,0)上單調(diào)遞增,從而t∈[-4,0). 答案: [-4,0)

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