已知函数.
(1)作出f(x)的图象;
(2)求f(x)的值域;
(3)求f(x)<0时的x取值集合;
(4)讨论方程f(x)=b解的个数.
网友回答
解:(1)函数的的图象如下图所示:
(2)由(1)中函数图象可得:
函数的的值域为:[-8,1]
(3)由(1)中函数图象可得:
当x<0或2<x≤3时,f(x)<0
故f(x)<0时的x取值集合为:(-∞,0)∪(2,3]
(4)当b<-8时,函数图象与直线y=b无交点,此时方程f(x)=b无解;
当b=-8时,函数图象与直线y=b有一个交点,此时方程f(x)=b有一个解;
当-8<b<-4时,函数图象与直线y=b有两个交点,此时方程f(x)=b有两个解;
当b=-4时,函数图象与直线y=b无交点,此时方程f(x)=b无解;
当-4<b<-3时,函数图象与直线y=b有一个交点,此时方程f(x)=b有一个解;
当-3≤b<1时,函数图象与直线y=b有两个交点,此时方程f(x)=b有两个解;
当b=1时,函数图象与直线y=b有一个交点,此时方程f(x)=b有一个解;
当b>1时,函数图象与直线y=b无交点,此时方程f(x)=b无解.
解析分析:(1)分段函数的图象可分段处理,即在同一坐标系中分别化出三段的图象,最后得到函数的的图象.
(2)由(1)的图象,分析分段函数每一段上函数值的取值范围,其并集即为函数的值域.
(3)由(1)的图象,易得到f(x)<0时,即函数图象位于X轴下方的x取值集合;
(4)由(1)的图象,我们分段讨论函数图象与直线y=b的交点个数,即为方程f(x)=b解的个数.
点评:本题考查的知识点是分段函数的图象及性质,分段函数分段处理,这是研究分段函数图象和性质最核心的理念,具体做法是:分段函数的定义域、值域是各段上x、y取值范围的并集,分段函数的奇偶性、单调性要在各段上分别论证;分段函数的最大值,是各段上最大值中的最大者.