偶函数fx满足f(1-x)=f(1+x),且在定义域[0,1] 时fx=根号(2x-x平方).若直线kx-y+k=0(k大于0)与fx的图像有且仅有三个交点,则k的取值范围

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/30 02:16:10

偶函数fx满足f(1-x)=f(1+x),且在定义域[0,1] 时fx=根号(2x-x平方).若直线kx-y+k=0(k大于0)与fx的图像有且仅有三个交点,则k的取值范围
偶函数fx满足f(1-x)=f(1+x),且在定义域[0,1] 时fx=根号(2x-x平方).
若直线kx-y+k=0(k大于0)与fx的图像有且仅有三个交点,则k的取值范围

偶函数fx满足f(1-x)=f(1+x),且在定义域[0,1] 时fx=根号(2x-x平方).若直线kx-y+k=0(k大于0)与fx的图像有且仅有三个交点,则k的取值范围
本题采用数形结合方法较为简单,而关键在于确定f(x)图象
 
先观察一下[0,1]上f(x)的图象:
令y=f(x),显然y≥0
则有(x-1)^2+y^2=1(圆)
表明[0,1]上f(x)的图象是1/4圆
又f(1-x)=f(1+x)
即f(x)关于x=1对称
则[0,2]上f(x)的图象是1/2圆(半圆)
又f(x)是偶函数
即f(x)关于y轴对称
则[-2,0]上f(x)的图象也是一个半圆
由此可知,在定义域R上f(x)图象是无数半圆构成的波形(如图)
 
再分析一下直线的特征:
因y=k(x+1)
表明直线过定点(-1,0)
又k>0
表明直线为斜向上的直线
 
要使直线与f(x)图象有且仅有三个交点
则直线必与[0,1]上f(x)图象相交,且必与[1,2]上f(x)图象相离
即直线必与圆(x-1)^2+y^2=1相交,且必与圆(x-3)^2+y^2=1相离(平移)
 
联立直线与圆(x-1)^2+y^2=1有(k^2+1)x^2+2(k^2-1)x+k^2>0
则有⊿=4(k^2-1)^2-4(k^2+1)k1^2>0
解得0<k<√3/3(注意到k>0)


联立直线与圆(x-3)^2+y^2=1有(k^2+1)x^2+2(k^2-3)x+k^2+8<0
则有⊿=4(k^2-3)^2-4(k^2+1)(k1^2+8)<0
解得k>√15/15(注意到k>0)
 
综上所述,满足条件的k的取值范围为(√15/15,√3/3)