已知函数 $f(x)=\begin{cases}2-|x|,&x\leqslant 2,\\ (x-2)^2,&x>2,\end{cases}$ 函数 $g(x)=b-f(2-x)$,其中 $b\in\mathbb R$.若函数 $y=f(x)-g(x)$ 恰有 $4$ 个零点,则 $b$ 的取值范围是 \((\qquad)\)
A: $\left(\dfrac 74,+\infty\right)$
B: $\left(-\infty,\dfrac 74\right)$
C: $\left(0,\dfrac 74\right)$
D: $\left(\dfrac 74,2\right)$
【难度】
【出处】
2015年高考天津卷(理)
【标注】
  • 知识点
    >
    函数
    >
    函数的图象与性质
    >
    函数的对称性
  • 知识点
    >
    函数
    >
    分段函数
  • 知识点
    >
    函数
    >
    函数的图象与性质
    >
    函数的零点
【答案】
D
【解析】
函数 $y=f(x)-g(x)$ 的零点,即函数 $h(x)=f(x)+f(2-x)$ 的图象与直线 $y=b$ 的公共点的横坐标.接下来研究函数 $h(x)$.
显然 $h(x)$ 关于直线 $x=1$ 对称(因为 $h(2-x)=h(x)$),因此考察其在区间 $[1,+\infty )$ 上的图象,然后再通过对称变换即可得到函数 $h(x)$ 的图象.
事实上,按 $x$ 与 $1$,$2$ 的大小讨论可得当 $x\geqslant 1$ 时,有$$h(x)=\begin{cases} (2-|x|)+(2-|2-x|),1\leqslant x\leqslant 2,\\ (x-2)^2+2-|2-x|,x>2,\end{cases}$$即$$h(x)=\begin{cases} 2,1\leqslant x\leqslant 2,\\x^2-5x+8,x>2,\end{cases}$$因此函数 $h(x)$ 的图象如图.从而若函数 $h(x)$ 的图象与直线 $y=b$ 有 $4$ 个不同的公共点,那么 $b$ 的取值范围是 $\left(\dfrac 74,2\right)$.
题目 答案 解析 备注
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