14.设二次函数f(x)=ax2+bx+c(a>0),方程f(x)-x=0的两个根x1、x2满足0<x1<x2<.
(1)当x∈(0,x1)时,证明x<f(x)<x1.
(2)设函数f(x)的图象关于直线x=x0对称,证明:x0<.
解:(1)令F(x)=f(x)-x,因为x1,x2是方程f(x)-x=0的根,∴F(x)=a(x-x1)(x-x2),当x∈(0,x1)时
∵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)依题意知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.已知函数f(x)=ax2+4(a为非零实数),设函数F(x)=.
(1)若f(-2)=0,求F(x)的表达式;
(2)在(1)的条件下,解不等式1≤|F(x)|≤2;
(3)设mn<0,m+n>0,试判断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)|是偶函数,故可以先求x>0的情况,当x>0时,由|F(2)|=0,故当0<x≤2时,解不等式1≤-x2+4≤2,得≤x≤;当x>2时,解不等式1≤x2-4≤2,得≤x≤;
同理,当x<0时,可解得-≤x≤-或-≤x≤-.
综上所述,原不等式的解为:
≤x≤或≤x≤或-≤x≤-或-≤x≤-.
(3)∵f(x)=ax2+4,
∴F(x)=,
∵mn<0,不妨设m>0,则n<0,
又m+n>0,∴m>-n>0,∴m2>n2,
∴当a>0时,F(m)+F(n)能大于0,
当a<0时,F(m)+F(n)不能大于0.
12.(2009·江苏卷)设a为实数,函数f(x)=2x2+(x-a)|x-a|.
(Ⅰ)若f(0)≥1,求a的取值范围;
(Ⅱ)求f(x)的最小值;
(Ⅲ)设函数h(x)=f(x),x∈(a,+∞),直接写出(不需给出演算步骤)不等式h(x)≥1的解集.
分析:本小题主要考查函数的概念、性质、图象及解一元二次不等式等基础知识,考查灵活运用数形结合、分类讨论的思想方法进行探索、分析与解决问题的综合能力.
解:(Ⅰ)因为f(0)=-a|-a|≥1,所以-a>0,即a<0.
由a2≥1知a≤-1.
因此,a的取值范围为(-∞,-1].
(Ⅱ)记f(x)的最小值为g(a).我们有
f(x)=2x2+(x-a)|x-a|
=
(ⅰ)当a≥0时,f(-a)=-2a2,
由①②知f(x)≥-2a2,此时g(a)=-2a2.
(ⅱ)当a<0时,f()=a2.
若x>a,则由①知f(x)≥a2;若x≤a,
则x+a≤2a<0,由②知f(x)≥2a2>a2.
此时g(a)=a2.
综上得g(a)=
(Ⅲ)ⅰ当a∈(-∞,-]∪[,+∞)时,解集为(a,+∞);
(ⅱ)当a∈[-,)时,解集为[,+∞);
(ⅲ)当a∈(-,-)时,解集为
(a,]∪[,+∞).
11.(2008·浙江)已知t为常数,函数y=|x2-2x-t|在区间[0,3]上的最大值为2,则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时取得,|-m-1|2-|3-m|2=8(t-1),当t≥1时,ymax=|t+1|=t+1=2,∴t=1.
当t<1时,ymax=|3-t|=3-t=2,t=1(舍去),综合分析得t=1故填1.
10.设x、y是关于m的方程m2-2am+a+b=0的两个实根,则(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,当a=3时,(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,若关于x的方程f(x)=0在(0,2)上有两个解x1,x2,则k的取值范围是________.
答案:
解析:f(x)=|x2-1|+x2+kx
=
当k≥0时,函数的图象如图1,显然不合题意,当k<0时,函数的图象如图2,设g(x)=2x2+kx-1,h(x)=kx+1,由题意知
解得-<k<-1,综上所述,关于x的方程f(x)=0在(0,2)上有两个解x1,x2,则k的取值范围是,故填.
8.(2008·华南师大附中)设b>0,二次函数y=ax2+bx+a2-1的图象为如下图之一,则a的值为( )
A.1 B.-1
C. D.
答案:B
解析:前两个图象的对称轴-=0,b=0,不合题意;由后两个图象知->0,且f(0)=a2-1=0,求得a=-1,故选B.
7.设f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0时f(x)=x2,若对任意的x∈[t,t+2]不等式f(x+t)≥2f(x)恒成立,则实数t的取值范围是( )
A.[,+∞) B.[2,+∞)
C.(0,2] D.[-,-1]∪[,]
答案:A
解析:当t=时,≤x≤2+,f(x+)-2f(x)=(x+)2-2x2=2+2x-x2≥2+2(2+)2-(2+)2=0.即t=时不等式成立.
当t=2时,2≤x≤4,f(x+2)-2f(x)=(x+2)2-2x2=4+4x-x2≥4+4×4-42>0.∴t=2时不等式成立,所以选A.
6.已知f(x)=1-(x-a)(x-b),并且m,n是方程f(x)=0的两根,则实数a,b,m,n的大小关系可能是( )
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)与x轴交点的横坐标,a、b可看作g(x)=-(x-a)(x-b)与x轴交点的横坐标.
所以a,b,m,n可以排列成m<a<b<n的形式,故选A.
5.(2008·成都市第一次检测题)已知函数y=f(x)=x2-2x-3与y=-3在同一平面直角坐标系中的图象如右图所示.记F(x)为“f(|x|)”与“-3”中较小的一个,则下列关于函数y=F(x)的说法中,正确的是( )
A.F(4)<F(-5)
B.F(-1)是函数y=F(x)的一个极小值
C.方程F(x)=0有两个实数根
D.y=F(x)在(-∞,1)上单调递增
答案:B
解析:在图形中勾画出y=F(x)的图象,易知选B.
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