本题导读

本题考查二次函数的零点。

📌【题干】

Question

(2007年广东卷(文)) 已知 是实数,函数 .如果函数 在区间 上有零点,求 的取值范围.

🔍【思路分析】

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  1. 端点:,;。
  2. : 时 ; 时 ,均有零点。
  3. :开口向上,两端点值均负,而开口向上的二次函数在闭区间上的最大值在端点取得 ⟹ 区间内恒负,无零点。
  4. :开口向下,顶点 ; 时 , 在 增,最大 ,无零点。
  5. :,最大值 ,需 。
  6. 综合得 或 。

✅【答案】

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或

✍【详细解析】

Abstract

记 ,则 ,,. (一)当 时,,由连续函数的零点存在定理知 内有零点; 当 时, 而 ,由零点存在定理知区间内也有零点. 故 时必有零点. (二)当 时,图象开口向上,且 ,;开口向上的二次函数在闭区间上的最大值在端点处取得,两端均为负,故区间上 恒成立,无零点. 当 时 在 上单调递增且最大值 ,无零点. (三)当 时,图象开口向下,顶点横坐标 . 若 ,则 ,函数在 上单调递增,最大值 ,无零点. 若 ,则 ,区间上的最大值为 . 存在零点当且仅当 ,即 ;两边乘以负数 并整理,得 ,解得 或 . 因 ,与 的交集为空,故此情形下存在零点的范围为 . 综上, 的取值范围是 .

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

核心考点:含参二次函数区间零点

核心方法:端点函数值加开口方向与顶点位置分类; 时解

避坑指南:两边乘负数 不等号反向; 由零点存在定理一步到位,别在 内再细分丢解

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源:含参二次函数在闭区间上的零点问题综合零点存在定理与最值,2009 广东文 21 二次函数零点同题源

结论推广:开口向上时闭区间最大值在端点、开口向下时最大值在顶点或端点,最大值非负即有零点

方法推广:含参二次函数区间根问题主线:端点值 + 开口方向 + 顶点位置,三要素分类合并

🔗【关联脉络】

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