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2022年高考数学天津15

  2022-12-16 20:39:18  

(5分)设$a\in R$,对任意实数$x$,记$f(x)=min\{\vert x\vert -2$,$x^{2}-ax+3a-5\}$.若$f(x)$至少有3个零点,则实数$a$的取值范围为  $[10$,$+\infty )$ .
分析:设$g(x)=x^{2}-ax+3a-5$,$h(x)=\vert x\vert -2$,分析可知函数$g(x)$至少有一个零点,可得出△$\geqslant 0$,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.
解:设$g(x)=x^{2}-ax+3a-5$,$h(x)=\vert x\vert -2$,由$\vert x\vert -2=0$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△$=a^{2}-4(3a-5)\geqslant 0$,
解得$a\leqslant 2$或$a\geqslant 10$.
①当$a=2$时,$g(x)=x^{2}-2x+1$,作出函数$g(x)$、$h(x)$的图象如图所示:

此时函数$f(x)$只有两个零点,不满足题意;
②当$a < 2$时,设函数$g(x)$的两个零点分别为$x_{1}$、$x_{2}(x_{1} < x_{2})$,
要使得函数$f(x)$至少有3个零点,则$x_{2}\leqslant -2$,
所以,$\left\{\begin{array}{l}{\dfrac{a}{2} < -2}\\ {g(-2)=5a-1\geqslant 0}\end{array}\right.$,解得$a\in \O$;
③当$a=10$时,$g(x)=x^{2}-10x+25$,作出函数$g(x)$、$h(x)$的图象如图所示:

由图可知,函数$f(x)$的零点个数为3,满足题意;
④当$a > 10$时,设函数$g(x)$的两个零点分别为$x_{3}$、$x_{4}(x_{3} < x_{4})$,
要使得函数$f(x)$至少有3个零点,则$x_{3}\geqslant 2$,
可得$\left\{\begin{array}{l}{\dfrac{a}{2} > 2}\\ {g(2)=a-1\geqslant 0}\end{array}\right.$,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:$[10$,$+\infty )$.
点评:本题考查了函数的零点、转化思想、分类讨论思想及数形结合思想,属于中难题.
 

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