已知函数 $f(x)=\begin{cases} a-|x+1|,&x\leqslant 1,\\(x-a)^2,&x>1,\end{cases}$ 函数 $g(x)=2-f(x)$.若 $y=f(x)-g(x)$ 恰有 $3$ 个零点,则实数 $a$ 的取值范围是
【难度】
【出处】
【标注】
【答案】
$(1,2]\cup(3,+\infty)$
【解析】
由于$$f(x)+g(x)=2,$$因此 $f(x)$ 的图象与 $g(x)$ 的图象关于 $y=1$ 对称,故原题等价于求使得 $f(x)=1$ 有 $3$ 个零点时 $a$ 的取值范围.以下分类讨论:
情形一 $f(x)=1$ 在 $x\leqslant 1$ 时有两解,且在 $ x>1$ 时有一解.即关于 $x$ 的方程$$a=1+|1+x|,x\leqslant 1,$$有两解,则 $a$ 的取值范围为 $(1,3]$.同时关于 $x$ 的方程$$(x-a)^2=1,x>1,$$有一解,则 $a$ 的取值范围为 $[0,2]$.因此该种情形下 $a$ 的取值范围为 $(1,2]$.
情形二 $f(x)=1$ 在 $x\leqslant 1$ 时有一解,且在 $ x>1$ 时有两解.即关于 $x$ 的方程$$a=1+|1+x|,x\leqslant 1,$$有一解,则 $a$ 的取值范围为 $\{1\}\cup(3,+\infty)$.同时关于 $x$ 的方程$$(x-a)^2=1,x>1,$$有两解,则 $a$ 的取值范围为 $(2,+\infty)$.因此该种情形下 $a$ 的取值范围为 $(3,+\infty)$.
综上可得 $a$ 的取值范围为 $(1,2]\cup(3,+\infty)$.
题目 答案 解析 备注
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