一、選擇填空的代數部分:函數
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二、圖片版參考答案圖片
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三、文科部分個別題目的詳解:qq
A.$5;;;;;;;$ B.$10;;;;;;;$ C.$19;;;;;;;$ D.$20;;;;;;;$img
分析:由函數爲偶函數,獲得$f(x)=f(-x)①$,又題目給定了對稱性,$f(x)=f(2-x)②$;
由①②可知,$f(2-x)=f(-x)$,即$f(2+x)=f(x)$,故$T=2$,
這樣咱們就能本身畫出$x\in [0,1]$時,$f(x)=3^x-1$,根據偶函數獲得$x\in [-1,01]$上的圖像,這樣一個週期的圖像就所有畫出了,
其餘位置的圖像只要平移$2k(k\in Z)$就能獲得。<a href="https://www.desmos.com/calculator/aqqaiu0rh5 " target="_blank">電腦做圖</a>
在同一個座標系中再作函數$y=2$圖像,由圖像就可獲得$m\in [-10,10]$時$m$的取值個數爲$10$個,選B。
A.$(2,+\infty);;;;;$ B.$[2,+\infty);;;;;$ C.$(2,3);;;;;$ D.$(3,+\infty);;;;;$
分析:本題目的難點有如下幾個:
①數學素養方面,讀懂集合$M,N$分別是函數$f(x),g(x)$的零點集合,所謂「和諧函數「」,即這兩個函數的零點的距離小於1;
②數學能力方面,須要將上述的新的數學概念運用到題目給定的兩個函數中,題目告訴兩個函數是「和諧函數」,那麼這兩個函數的零點的距離就小於1;
同時,你須要先計算出函數$f(x)$的零點,將其轉化爲$log_2(x-1)=2-x$的解,此時確定不能用代數方法求解,因爲是超越方程,故須要圖像,分別做出兩個函數的圖像就能夠看出零點爲$x=2$,就是這樣巧,這樣的方法雖然不能解決全部的超越方程的根的問題,可是高考常考的超越方程能夠這樣解決。
③轉化劃歸方面,這樣問題就又轉化爲函數$g(x)$的零點應該在區間$(1,3)$內,接下來能夠考慮用二次函數的圖像和二次方程根的分佈解決;或者利用分離參數的方法來解決。
解析:
共同部分,先將$f(x)=0$轉化爲方程$log_2(x-1)=2-x$,分別做出兩個函數$y=log_2(x-1)$和函數$y=2-x$的圖像就能夠看出交點的橫座標是$x=2$,即函數$f(x)$的零點爲$x=2$,
因爲函數$f(x)$和$g(x)$是「和諧函數」,那麼函數$g(x)$的零點,不妨記爲$\beta$,應該知足$|\beta-2|<1$,即$1<\beta<3$,即函數$g(x)$的零點應該在在區間$(1,3)$內,
接下來分兩個思路來求解,
法1:分離參數法,因爲函數$g(x)$的零點應該在在區間$(1,3)$內,那麼方程$g(x)=x^2-ax-a+3=0$應該在區間$(1,3)$內有解,
則$a(x+1)=x^2+3$應該在區間$(1,3)$內有解,分離參數獲得$a=\cfrac{x^2+3}{x+1}$在區間$(1,3)$內有解,
即$a=\cfrac{x^2+3}{x+1}=\cfrac{(x+1)^2+3-2x-1}{x+1}$
$=\cfrac{(x+1)^2+-2x+2}{x+1}=\cfrac{(x+1)^2+-2(x+1)+4}{x+1}$
$=x+1+\cfrac{4}{x+1}-2$,
令$h(x)=x+1+\cfrac{4}{x+1}-2$,則函數$y=h(x)$與函數$y=a$在在區間$(1,3)$內有交點,
接下來重點處理函數$h(x)$的圖像,先作出函數$y=x+\cfrac{4}{x}$,不妨先取$x>0$部分,等會再作精細工做;
再將函數$y=x+\cfrac{4}{x}$圖像向左平移一個單位,再向下平移兩個單位,獲得函數$y=x+1+\cfrac{4}{x+1}-2$的圖像,
最後截取函數$h(x)$在$(1,3)$上的圖像就是所求的$h(x)$的圖像,咱們用手工徹底能作出來,<a href=" https://www.desmos.com/calculator/h65ryvxhhb " target="_blank" >電腦圖像</a>
再作出動直線$y=a$,很明顯要使得$y=a$與$y=h(x)$有交點,必須知足$2<a<3$,故選C。
法2:二次函數法,因爲函數$g(x)$的零點應該在在區間$(1,3)$內,那麼方程$g(x)=x^2-ax-a+3=0$應該在區間$(1,3)$內有解,分類討論以下,
一、當方程$g(x)=0$在區間$(1,3)$內僅有一個解時,利用函數的零點存在性定理求解,
即$g(1)\cdot g(3)<0$,則$g(1)\cdot g(3)=(-2a+4)(-4a+12)<0$,解得$2<a<3$;
二、當方程$g(x)=0$在區間$(1,3)$內有兩個解時,此時不能利用函數的零點存在性定理求解,應該由對應的圖像獲得
$\begin{cases}\Delta=a^2-4(-a+3)\ge 0\1<-\cfrac{-a}{2}<3\g(1)=-2a+4>0\g(3)=-4a+12>0\end{cases}$,解得$a\in\varnothing$,
綜上所述,獲得$a\in (2,3)$。