f(x)是以2为周期的偶函数,且当x∈[0,1]时,f(x)=x,若在区间[-1,3]内,函数g(x)=f(x)-kx-k有4个零点,则实数k的取值范围是______.

问题描述:

f(x)是以2为周期的偶函数,且当x∈[0,1]时,f(x)=x,若在区间[-1,3]内,函数g(x)=f(x)-kx-k有4个零点,则实数k的取值范围是______.

x在[0,1],f(x)=x 由于f(x)是偶函数,x在[-1,0],f(x)=-x f(x)是周期为2的函数 f(2)=f(0)=0 函数解析式:y=-x+2 x在[2,3]时,函数解析式:y=x-2 g(x)仍为一次函数,有4个零点,故在四段内各有一个零点. x在[-1,0)g(x)=-x-kx-k=-(k+1)x-k 令g(x)=0 x=-

k
k+1

-1≤-
k
k+1
<0
解得k>0 x在(0,1]g(x)=x-kx-k=(1-k)x-k 令g(x)=0 x=
k
k+1

0<
k
k+1
≤1 解的0<k≤
1
2
x在(1,2]g(x)=-x+2-kx-k=-(k+1)x+2-k 令g(x)=0 x=
2−k
k+1

1<
2−k
k+1
≤2 解的0≤k<
1
2

x在(2,3]g(x)=x-2-kx-k=(1-k)x-2-k 令g(x)=0 x=
k+2
1−k

2<
k+2
1−k
≤3 解的0<k≤
1
4
综上可知,k的取值范围为:0<k≤
1
4

故答案为:(0,
1
4
].
答案解析:根据函数是一个偶函数且周期是2,写出函数在[-1,0],[2,3],[-1,0)上的函数解析式,根据g(x)仍为一次函数,有4个零点,故在四段内各有一个零点.分别在这四段上讨论零点的情况,零点的范围,最后求出几种结果的交集.
考试点:函数与方程的综合运用;函数的周期性;函数的零点;二项式定理.
知识点:学生知识经验已较为丰富,智力发展已到了形式运演阶段,具备了较强的抽象思维能力和演绎推理能力,所以本题符合这类学生的心理发展特点,从而促进思维能力的进一步发展.