例1、试讨论函数f(x)=x2-2|x|-a-1(a∈R)的零点个数.
解:
原函数的零点个数即为x2-2|x|-1=a的实根的个数,在同一直角坐标系中作出函数y=x2-2|x|-1与y=a的图像(图像在视频中).
由图可知:a<-2时,f(x)有0个零点;
a=-2时,f(x)有2个零点;
-2<a<-1时,f(x)有4个零点;
a=-1时,f(x)有3个零点;
a>-1时,f(x)有2个零点.
例2、若函数f(x)=ax-x-a(a>0且a≠1)有两个零点,则实数a的取值范围是_________.
解:
设函数y=ax(a>0且a≠1)和函数y=x+a,则函数f(x)有两个零点,就是函数y=ax(a>0且a≠1)与函数y=x+a有两个不同的交点,在同一直角坐标系中作出y=ax(a>0且a≠1)与y=x+a的图象(图像在视频中).
a>1时,x=1时,a1<1+a,且x→+∞时,ax>x+a(视频中书写错误,应为ax>x+a).
∴a>1时,此两函数图象有两个交点.
0<a<1时,由图像可知此时y=ax与y=x+a只有一个交点.
所以实数a的取值范围是a>1.
例3、已知关于x的方程有两个小于0的零点,求k的取值范围.
解:
由题意可得k-2≠0.
故,解得.
注:对于一元二次函数f(x)=ax2+bx+c(a>0)的零点的分布:
设f(x)的零点为x1,x2,且x1<x2.
则(1)若x1<x2<0,则.
(2)若0<x1<x2,则.
(3)若x1<0<x2,则.
(4)若x1<x2<m,则(也可以是)
(5)若m<x1<x2,则(也可以是)
(6)若x1<m<x2,则(也可以是f(m)<0).
(7)若m<x1<n<x2<k,则.
(8)在(m,n)内有且只有一个零点,则.