(5分)(2016•天津)已知函数 f(x)= array…——2016 高考数学第 14 题答案解析

2016_天津卷 (2016·文)

2016 天津 第 14 题 填空题 压轴题
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14.(5分)(2016•天津)已知函数 $f(x)=\left\{\begin{array}{l}x^{2}+(4 a-3) x+3 a, x<0 \\ \log _{a}(x+1)+1, x \geqslant 0\end{array}(a>0\right.$, 且 $a \neq 1)$在 R 上单调递减,且关于 x 的方程 $|\mathrm{f}(\mathrm{x})|=2-\frac{\mathrm{x}}{3}$ 恰有两个不相等的实数解,则 a 的取值范围是 $\_\_\_\_$ .

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【解答】
(5分)(2016•天津)已知函数 $f(x)=\left\{\begin{array}{l}x^{2}+(4 a-3) x+3 a, x<0 \\ \log _{a}(x+1)+1, x \geqslant 0\end{array}(a>0\right.$, 且 $a \neq 1)$在 $R$ 上单调递减,且关于 $x$ 的方程 $|f(x)|=2-\frac{x}{3}$ 恰有两个不相等的实数解,则 $a$ 的取值范围是 s $\left[\frac{1}{3},-\frac{2}{3}\right)$ .
【分析】由减函数可知 $\mathrm{f}(\mathrm{x})$ 在两段上均为减函数,且在第一段的最小值大于或等于第二段上的最大值,作出 $|\mathrm{f}(\mathrm{x})|$ 和 $\mathrm{y}=2-\frac{\mathrm{x}}{3}$ 的图象,根据交点个数判断 3 a 与 2 的大小关系,列出不等式组解出。
【解答】解:$\because \mathrm{f}(\mathrm{x})$ 是 R 上的单调递减函数,

$\therefore y=x^{2}+(4 a-3) x+3 a$ 在 $\left(-\infty\right.$ 。,0)上单调递减,$y=\log _{a}(x+1)+1$ 在 $(0,+\infty)$ 上单调递减,
且 $f(x)$ 在 $(-\infty, 0)$ 上的最小值大于或等于 $f(0)$ .

$\therefore\left\{\begin{array}{l}\frac{3-4 a}{2} \geqslant 0 \\ 0<a<1 \\ 3 a \geqslant 1\end{array}\right.$ ,解得 $\frac{1}{3} \leq a \leq \frac{3}{4}$.
作出 $\mathrm{y}=|\mathrm{f}(\mathrm{x})|$ 和 $\mathrm{y}=2-\frac{\mathrm{x}}{3}$ 的函数草图如图所示:

$\because|\mathrm{f}(\mathrm{x})|=2-\frac{\mathrm{x}}{3}$ 恰有两个不相等的实数解,
$\therefore 3 a<2$ ,即 $a<\frac{2}{3}$ .
综上,$\frac{1}{3} \leqslant a<\frac{2}{3}$ .
故答案为 $\left[\frac{1}{3}, \frac{2}{3}\right)$ .
【点评】本题考查了分段函数的单调性,函数零点的个数判断,结合函数函数图象判断端点值的大小是关键,属于中档题。

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A. $\left(0, \frac{2}{3}\right]$
B. $\left[\frac{2}{3}, \frac{3}{4}\right]$
C. $\left[\frac{1}{3}, \frac{2}{3}\right] \cup\left\{\frac{3}{4}\right\}$
D. $\left[\frac{1}{3}, \frac{2}{3}\right) \cup\left\{\frac{3}{4}\right\}$
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A. $[1, e]$
B. $\left[e^{-1}, 1\right]$
C. $[1,1+e]$
D. $\left[e^{-1}, e+1\right]$

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