设 a R,对任意实数 x,记 f(x)=min |x|-…——2022 高考数学第 15 题答案解析

2022_天津卷 (2022)

2022 天津 第 15 题 填空题 压轴题
2022_天津卷 (2022)

15.设 $a \in \mathbf{R}$ ,对任意实数 x ,记 $f(x)=\min \left\{|x|-2, x^{2}-a x+3 a-5\right\}$ .若 $f(x)$ 至少有 3 个零点,则实数 $a$ 的取值范围为 $\_\_\_\_$ .

参考答案

$a \geq 10$

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完整解析 · 逐步详解

【答案】 $a \geq 10$

【解析】

【分析】设 $g(x)=x^{2}-a x+3 a-5, h(x)=|x|-2$ ,分析可知函数 $g(x)$ 至少有一个零点,可得出 $\Delta \geq 0$ ,求出 $a$ 的取值范围,然后对实数 $a$ 的取值范围进行分类讨论,根据题意可得出关于实数 $a$ 的不等式,综合可求得实数 $a$ 的取值范围.

【详解】设 $g(x)=x^{2}-a x+3 a-5, h(x)=|x|-2$ ,由 $|x|-2=0$ 可得 $x= \pm 2$ .
要使得函数 $f(x)$ 至少有 3 个零点,则函数 $g(x)$ 至少有一个零点,则 $\Delta=a^{2}-12 a+20 \geq 0$ ,解得 $a \leq 2$ 或 $a \geq 10$ .
①当 $a=2$ 时,$g(x)=x^{2}-2 x+1$ ,作出函数 $g(x) , h(x)$ 的图象如下图所示:

此时函数 $f(x)$ 只有两个零点,不合乎题意;
②当 $a<2$ 时,设函数 $g(x)$ 的两个零点分别为 $\boldsymbol{X}_{1} , x_{2}\left(x_{1}<x_{2}\right)$ ,
要使得函数 $f(x)$ 至少有 3 个零点,则 $x_{2} \leq-2$ ,
所以,$\left\{\begin{array}{l}\frac{a}{2}<-2 \\ g(-2)=4+5 a-5 \geq 0\end{array}\right.$ ,解得 $a \in \varnothing$ ;
(3)当 $a=10$ 时,$g(x)=x^{2}-10 x+25$ ,作出函数 $g(x) , h(x)$ 的图象如下图所示:

由图可知,函数 $f(x)$ 的零点个数为 3 ,合乎题意;
(4)当 $a>10$ 时,设函数 $g(x)$ 的两个零点分别为 $x_{3} , x_{4}\left(x_{3}<x_{4}\right)$ ,

要使得函数 $f(x)$ 至少有 3 个零点,则 $x_{3} \geq 2$ ,

可得 $\left\{\begin{array}{l}\frac{a}{2}>2 \\ g(2)=4+a-5 \geq 0\end{array}\right.$ ,解得 $a>4$ ,此时 $a>10$ .
综上所述,实数 $a$ 的取值范围是 $[10,+\infty)$ .

故答案为:$[10,+\infty)$ .
【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:
(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;
(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;
(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.

✅ 来源:2022年 · 天津 · 2022_天津卷 (2022) · 第 15 题 · 本题已通过全部自动发布校验

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题目指纹

这道题真正考什么?

核心知识
函数与方程
核心考法
分类讨论函数与方程数形结合
关键能力
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最容易错
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难度
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