14.設(shè)二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c(a>0),方程f(x)-x=0的兩個根x1、x2滿足0<x1<x2<.
(1)當x∈(0,x1)時,證明x<f(x)<x1.
(2)設(shè)函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x=x0對稱,證明:x0<.
解:(1)令F(x)=f(x)-x,因為x1,x2是方程f(x)-x=0的根,∴F(x)=a(x-x1)(x-x2),當x∈(0,x1)時
∵x1<x2得(x-x1)(x-x2)>0又a>0得
F(x)=a(x-x1)(x-x2)>0即x<f(x)
x1-f(x)=x1-a(x-x1)(x-x2)-x=(x1-x)[1+a(x-x2)]
∵x1-x>0,1+a(x-x2)=1+ax-ax2>1-ax2>0
∴x1-f(x)>0,∴f(x)<x1,∴x<f(x)<x1
(2)依題意知x0=-,∵x1,x2是方程f(x)-x=0的根,即x1,x2是方程ax2+(b-1)x+c=0的根
∴x1+x2=-,x0=-==
∵ax2<1,∴x0<=
13.已知函數(shù)f(x)=ax2+4(a為非零實數(shù)),設(shè)函數(shù)F(x)=.
(1)若f(-2)=0,求F(x)的表達式;
(2)在(1)的條件下,解不等式1≤|F(x)|≤2;
(3)設(shè)mn<0,m+n>0,試判斷F(m)+F(n)能否大于0?
解:(1)∵f(-2)=0,∴4a+4=0,得a=-1,
∴f(x)=-x2+4,
∴F(x)=.
(2)∵|F(-x)|=|F(x)|,∴|F(x)|是偶函數(shù),故可以先求x>0的情況,當x>0時,由|F(2)|=0,故當0<x≤2時,解不等式1≤-x2+4≤2,得≤x≤;當x>2時,解不等式1≤x2-4≤2,得≤x≤;
同理,當x<0時,可解得-≤x≤-或-≤x≤-.
綜上所述,原不等式的解為:
≤x≤或≤x≤或-≤x≤-或-≤x≤-.
(3)∵f(x)=ax2+4,
∴F(x)=,
∵mn<0,不妨設(shè)m>0,則n<0,
又m+n>0,∴m>-n>0,∴m2>n2,
∴當a>0時,F(m)+F(n)能大于0,
當a<0時,F(m)+F(n)不能大于0.
12.(2009·江蘇卷)設(shè)a為實數(shù),函數(shù)f(x)=2x2+(x-a)|x-a|.
(Ⅰ)若f(0)≥1,求a的取值范圍;
(Ⅱ)求f(x)的最小值;
(Ⅲ)設(shè)函數(shù)h(x)=f(x),x∈(a,+∞),直接寫出(不需給出演算步驟)不等式h(x)≥1的解集.
分析:本小題主要考查函數(shù)的概念、性質(zhì)、圖象及解一元二次不等式等基礎(chǔ)知識,考查靈活運用數(shù)形結(jié)合、分類討論的思想方法進行探索、分析與解決問題的綜合能力.
解:(Ⅰ)因為f(0)=-a|-a|≥1,所以-a>0,即a<0.
由a2≥1知a≤-1.
因此,a的取值范圍為(-∞,-1].
(Ⅱ)記f(x)的最小值為g(a).我們有
f(x)=2x2+(x-a)|x-a|
=
(ⅰ)當a≥0時,f(-a)=-2a2,
由①②知f(x)≥-2a2,此時g(a)=-2a2.
(ⅱ)當a<0時,f()=a2.
若x>a,則由①知f(x)≥a2;若x≤a,
則x+a≤2a<0,由②知f(x)≥2a2>a2.
此時g(a)=a2.
綜上得g(a)=
(Ⅲ)ⅰ當a∈(-∞,-]∪[,+∞)時,解集為(a,+∞);
(ⅱ)當a∈[-,)時,解集為[,+∞);
(ⅲ)當a∈(-,-)時,解集為
(a,]∪[,+∞).
11.(2008·浙江)已知t為常數(shù),函數(shù)y=|x2-2x-t|在區(qū)間[0,3]上的最大值為2,則t=________.
答案:1
解析:令m=x2-2x∈[-1,3],y=|m-t|的最大值在m=-1或m=3時取得,|-m-1|2-|3-m|2=8(t-1),當t≥1時,ymax=|t+1|=t+1=2,∴t=1.
當t<1時,ymax=|3-t|=3-t=2,t=1(舍去),綜合分析得t=1故填1.
10.設(shè)x、y是關(guān)于m的方程m2-2am+a+b=0的兩個實根,則(x-1)2+(y-1)2的最小值是________.
答案:8
解析:由Δ=(-2a)2-4(a+b)≥0得a≤-2或a≥3于是有(x-1)2+(y-1)2=x2+y2-2(x+y)+2=(x+y)2-2xy-2(x+y)+2=(2a)2-2(a+b)-4a+2=4a2-6a-10=4(a-)2-.
由此可知,當a=3時,(x-1)2+(y-1)2取得最小值8.
9.(2008·上海十二校二模)已知f(x)=|x2-1|+x2+kx,若關(guān)于x的方程f(x)=0在(0,2)上有兩個解x1,x2,則k的取值范圍是________.
答案:
解析:f(x)=|x2-1|+x2+kx
=
當k≥0時,函數(shù)的圖象如圖1,顯然不合題意,當k<0時,函數(shù)的圖象如圖2,設(shè)g(x)=2x2+kx-1,h(x)=kx+1,由題意知
解得-<k<-1,綜上所述,關(guān)于x的方程f(x)=0在(0,2)上有兩個解x1,x2,則k的取值范圍是,故填.
8.(2008·華南師大附中)設(shè)b>0,二次函數(shù)y=ax2+bx+a2-1的圖象為如下圖之一,則a的值為( )
A.1 B.-1
C. D.
答案:B
解析:前兩個圖象的對稱軸-=0,b=0,不合題意;由后兩個圖象知->0,且f(0)=a2-1=0,求得a=-1,故選B.
7.設(shè)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),且當x≥0時f(x)=x2,若對任意的x∈[t,t+2]不等式f(x+t)≥2f(x)恒成立,則實數(shù)t的取值范圍是( )
A.[,+∞) B.[2,+∞)
C.(0,2] D.[-,-1]∪[,]
答案:A
解析:當t=時,≤x≤2+,f(x+)-2f(x)=(x+)2-2x2=2+2x-x2≥2+2(2+)2-(2+)2=0.即t=時不等式成立.
當t=2時,2≤x≤4,f(x+2)-2f(x)=(x+2)2-2x2=4+4x-x2≥4+4×4-42>0.∴t=2時不等式成立,所以選A.
6.已知f(x)=1-(x-a)(x-b),并且m,n是方程f(x)=0的兩根,則實數(shù)a,b,m,n的大小關(guān)系可能是( )
A.m<a<b<n B.a<m<n<b
C.a<m<b<n D.m<a<n<b
答案:A
解析:方程f(x)=0,m、n可看作f(x)與x軸交點的橫坐標,a、b可看作g(x)=-(x-a)(x-b)與x軸交點的橫坐標.
所以a,b,m,n可以排列成m<a<b<n的形式,故選A.
5.(2008·成都市第一次檢測題)已知函數(shù)y=f(x)=x2-2x-3與y=-3在同一平面直角坐標系中的圖象如右圖所示.記F(x)為“f(|x|)”與“-3”中較小的一個,則下列關(guān)于函數(shù)y=F(x)的說法中,正確的是( )
A.F(4)<F(-5)
B.F(-1)是函數(shù)y=F(x)的一個極小值
C.方程F(x)=0有兩個實數(shù)根
D.y=F(x)在(-∞,1)上單調(diào)遞增
答案:B
解析:在圖形中勾畫出y=F(x)的圖象,易知選B.
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