内容正文:
第四节 二次函数
课程目标
1.理解并掌握二次函数的定义、图象及性质.
2.能用二次函数、一元二次方程、一元二次不等式之间的关系解决简单问题.
基础知识
1.二次函数解析式的三种形式
(1)一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0);
(2)顶点式:f(x)=a(x-h)2+k(a≠0);
(3)零点式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).
2.二次函数的图象和性质
解析式
f(x)=ax2+bx+c(a>0)
f(x)=ax2+bx+c(a<0)
图象
定义域
R
R
值域
单调性
在x∈(-∞,-]上单调递减;
在x∈ 上单调递增
在x∈(-∞,-]上单调递增;
在x∈ 上单调递减
对称性
函数的图象关于直线x= 对称
提醒 注意二次项系数对函数性质的影响,经常分二次项系数大于零与小于零两种情况讨论
课前自测
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)二次函数y=ax2+bx+c(x∈R)不可能是偶函数.( )
(2)二次函数y=ax2+bx+c(x∈[m,n])的最值一定是.( )
(3)若二次函数y=ax2+bx+c的图象恒在x轴下方,则a<0且Δ<0.( )
(4)二次函数y=a(x-1)2+2的单调递增区间是[1,+∞).( )
2.函数f(x)=-2x2+4x,x∈[-1,2]上的值域为( )
A.[-6,2] B.[—6,1]
C.[0,2] D.[0,1]
3.若函数y=x2-2tx+3在[1,+∞)上单调递增,则t的取值范围是 .
常用结论
二次函数在闭区间上的最值
设二次函数f(x)=ax2+bx+c(a>0),闭区间为[m,n]:
(1)当-≤m时,最小值为f(m),最大值为f(n);
(2)当m<-≤时,最小值为f,最大值为f(n);
(3)当<-≤n时,最小值为f,最大值为f(m);
(4)当->n时,最小值为f(n),最大值为f(m).
结论运用
已知函数f(x)=-2x2+mx+3(0≤m≤4,0≤x≤1)的最大值为4,则m= .
聚焦考点 课堂演练
考点1 二次函数的解析式
【例1】 已知二次函数f(x)满足f(2)=-1,f(-1)=-1,且f(x)的最大值是8,求二次函数f(x)的解析式.
方法技巧
求二次函数解析式的方法
跟踪训练
已知函数f(x)=x2+bx+c,且g(x)=f(x)+2x为偶函数,再从条件①、条件②、条件③中选择一个作为已知,求f(x)的解析式.
条件①:函数f(x)在区间[-2,2]上的最大值为5;
条件②:函数f(x)≤0的解集为{1};
条件③:方程f(x)=0有两根x1,x2,且+=10.
注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
考点2 二次函数的图象和性质
考向1 二次函数图象的识别
【例2】 (多选)如图是二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的一部分,图象过点A(-3,0),对称轴为x=-1.给出下面四个结论中正确的为( )
A.b2>4ac B.2a-b=1
C.a-b+c=0 D.5a<b
方法技巧
识别二次函数图象应学会“三看”
考向2 二次函数的单调性与最值
【例3】 已知函数f(x)=x2+(2a-1)x-3.
(1)当a=2,x∈[-2,3]时,求函数f(x)的值域;
(2)若函数f(x)在[-1,3]上的最大值为1,求实数a的值.
方法技巧
二次函数最值问题的类型及求解策略
(1)类型:①对称轴、区间都是给定的;②对称轴变动、区间固定;③对称轴固定、区间变动.
(2)求解策略:抓住“三点一轴”进行数形结合,三点是指区间的两个端点和中点,一轴是指对称轴,结合配方法,根据函数的单调性及分类讨论的思想求解.
跟踪训练
1.设abc>0,二次函数f(x)=ax2+bx+c的图象可能是( )
2.已知二次函数f(x)满足f(2+x)=f(2-x),且f(x)在[0,2]上单调递增,若f(a)≥f(0),则实数a的取值范围是( )
A.[0,+∞) B.(-∞,0]
C.[0,4] D.(-∞,0]∪[4,+∞)
3.已知函数f(x)=x2-tx-1,求当x∈[-1,2]时,f(x)的最大值G(t).
第四节 二次函数
课后分层跟踪巩固
基础达标 A
1.若f(x)=x2-ax+1有负值,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,-2] B.(-2,2)
C.(-∞,-2)∪(2,+∞) D.(1,3)
2.已知函数f(x)=(m-1)x2-2mx+3是偶函数,则在(-∞,0)上此函数( )
A.单调递增 B.不是单调函数
C.单调递减 D.不能确定
3.函数y=1-|x-x2|的图象大致是( )
4.已知函数f(x)=ax2+bx+c,其中a>0,f(0)<0,a+b+c=0,则( )
A.∀x∈(0,1),都有 f(x)>0
B.∀x∈(0,1),都有 f(x)<0
C.∃x∈(0,1),使得 f(x)=0
D.∃x∈(0,1),使得 f(x)>0
5.已知函数f(x)=3x2-12x+5在区间[0,n]上的最大值为5,最小值为-7,则n的取值范围是( )
A.[2,+∞) B.[2,4]
C.(-∞,2] D.[0,2]
6.(多选)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=x-x2,则下列说法正确的是( )
A.f(x)的最大值为
B.f(x)在(-1,0)上单调递增
C.f(x)>0的解集为(-1,1)
D.f(x)+2x≥0的解集为[0,3]
7.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,确定下列各式的正负:b 0,ac 0,a-b+c 0.(填“>”“<”或“=”)
8.已知二次函数f(x)=ax2+bx+1(a,b∈R,a≠0),x∈R,若函数f(x)的最小值为f(-1)=0,则f(x)= .
9.设二次函数f(x)=ax2-2ax+c在区间[0,1]上单调递减,且f(m)≤f(0),则实数m的取值范围是 .
10.已知二次函数f(x)的最小值为1,函数y=f(x+1)是偶函数,且f(0)=3.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若函数f(x)在区间[2a,a+1]上单调,求实数a的取值范围.
综合应用 B
巩固
11.已知函数f(x)=x2-2(a-1)x+a,若对于区间[-1,2]上的任意两个不相等的实数x1,x2,都有f(x1)≠f(x2),则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,0] B.[0,3]
C.(-∞,0]∪[3,+∞) D.[3,+∞)
12.已知函数f(x)=2x2-mx-3m,则“m>2”是“f(x)<0对x∈[1,3]恒成立”的( )
A.充分不必要条件 B.充要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
13.现有三个条件:①对任意的x∈R都有f(x+1)-f(x)=2x-2;②不等式f(x)<0的解集为{x|1<x<2};③函数y=f(x)的图象过点(3,2).请你在上述三个条件中任选两个补充到下面的问题中,并求解.
已知二次函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0),且满足 .(填所选条件的序号)
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)设g(x)=f(x)-mx,若函数g(x)在区间[1,2]上的最小值为3,求实数m的值.
注:如果选择多组条件分别解答,则按第一个解答计分.
14.已知关于x的方程ax2+x+2=0的两个实根一个小于0,另一个大于1,则实数a的取值范围是 .
15.定义:满足f(x)=x的实数x称为函数f(x)的不动点,已知二次函数f(x)=ax2+bx,且f(x+1)为偶函数,若函数f(x)有且仅有一个不动点.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若函数g(x)=f(x)++x2,求函数g(x)在x∈[1,2]上的最小值.
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第四节 二次函数
课程目标
1.理解并掌握二次函数的定义、图象及性质.
2.能用二次函数、一元二次方程、一元二次不等式之间的关系解决简单问题.
基础知识
1.二次函数解析式的三种形式
(1)一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0);
(2)顶点式:f(x)=a(x-h)2+k(a≠0);
(3)零点式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).
2.二次函数的图象和性质
解析式
f(x)=ax2+bx+c(a>0)
f(x)=ax2+bx+c(a<0)
图象
定义域
R
R
值域
解析式
f(x)=ax2+bx+c(a>0)
f(x)=ax2+bx+c(a<0)
单调性
在x∈(-∞,-]上单调递减;
在x∈ (-,+∞) 上单调递增
在x∈(-∞,-]上单调递增;
在x∈ (-,+∞) 上单调递减
对称性
函数的图象关于直线x= - 对称
提醒 注意二次项系数对函数性质的影响,经常分二次项系数大于零与小于零两种情况讨论.
课前自测
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)二次函数y=ax2+bx+c(x∈R)不可能是偶函数.( × )
(2)二次函数y=ax2+bx+c(x∈[m,n])的最值一定是.( × )
(3)若二次函数y=ax2+bx+c的图象恒在x轴下方,则a<0且Δ<0.( √ )
(4)二次函数y=a(x-1)2+2的单调递增区间是[1,+∞).( × )
2.函数f(x)=-2x2+4x,x∈[-1,2]上的值域为( )
A.[-6,2] B.[—6,1]
C.[0,2] D.[0,1]
解析:A 函数f(x)=-2x2+4x的对称轴为直线x=1,则f(x)在[-1,1]上单调递增,在[1,2]上单调递减,∴f(x)max=f(1)=2,f(x)min=f(-1)=-2-4=-6,即f(x)的值域为[-6,2].
3.若函数y=x2-2tx+3在[1,+∞)上单调递增,则t的取值范围是 (-∞,1] .
解析:函数y=x2-2tx+3的图象开口向上,以直线x=t为对称轴.又函数y=x2-2tx+3在[1,+∞)上单调递增,则t≤1.
常用结论
二次函数在闭区间上的最值
设二次函数f(x)=ax2+bx+c(a>0),闭区间为[m,n]:
(1)当-≤m时,最小值为f(m),最大值为f(n);
(2)当m<-≤时,最小值为f,最大值为f(n);
(3)当<-≤n时,最小值为f,最大值为f(m);
(4)当->n时,最小值为f(n),最大值为f(m).
结论运用
已知函数f(x)=-2x2+mx+3(0≤m≤4,0≤x≤1)的最大值为4,则m= 2 .
解析:f(x)=-2x2+mx+3=-2++3,∵0≤m≤4,∴0≤≤1,由结论可知,当x=时,f(x)取得最大值,∴+3=4,解得m=2.
聚焦考点 课堂演练
考点1 二次函数的解析式
【例1】 已知二次函数f(x)满足f(2)=-1,f(-1)=-1,且f(x)的最大值是8,求二次函数f(x)的解析式.
解:法一(利用二次函数的一般式) 设f(x)=ax2+bx+c(a≠0).
由题意得解得
故所求二次函数解析式为f(x)=-4x2+4x+7.
法二(利用二次函数的顶点式) 设f(x)=a(x-m)2+n(a≠0).
∵f(2)=f(-1),
∴抛物线对称轴为x==.
∴m=,又根据题意函数有最大值8,∴n=8,
∴f(x)=a+8.
∵f(2)=-1,∴a+8=-1,解得a=-4,
∴f(x)=-4+8=-4x2+4x+7.
法三(利用二次函数的零点式) 由已知f(x)+1=0的两根为x1=2,x2=-1,
故可设f(x)+1=a(x-2)(x+1)(a≠0),
即f(x)=ax2-ax-2a-1.
又函数有最大值8,即=8.
解得a=-4或a=0(舍去),
故所求函数解析式为f(x)=-4x2+4x+7.
方法技巧
求二次函数解析式的方法
跟踪训练
已知函数f(x)=x2+bx+c,且g(x)=f(x)+2x为偶函数,再从条件①、条件②、条件③中选择一个作为已知,求f(x)的解析式.
条件①:函数f(x)在区间[-2,2]上的最大值为5;
条件②:函数f(x)≤0的解集为{1};
条件③:方程f(x)=0有两根x1,x2,且+=10.
注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
解:函数f(x)=x2+bx+c,则g(x)=f(x)+2x=x2+(b+2)x+c,
因为g(x)为偶函数,所以g(-x)=g(x),
即x2-(b+2)x+c=x2+(b+2)x+c,可得b=-2,
所以f(x)=x2-2x+c,图象开口向上,对称轴为直线x=1.
若选条件①,因为函数f(x)在区间[-2,2]上的最大值为5,所以f(-2)=4+4+c=5,解得c=-3.
所以f(x)的解析式为f(x)=x2-2x-3.
若选条件②,由函数f(x)≤0的解集为{1},
可得f(1)=0,即1-2+c=0,解得c=1,
所以f(x)的解析式为f(x)=x2-2x+1.
若选条件③,方程f(x)=0有两根x1,x2,且+=10.
由根与系数的关系可得x1+x2=2,x1x2=c,
又(x1+x2)2=++2x1x2,
所以4=10+2c,解得c=-3.
所以f(x)的解析式为f(x)=x2-2x-3.
考点2 二次函数的图象和性质
考向1 二次函数图象的识别
【例2】 (多选)如图是二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的一部分,图象过点A(-3,0),对称轴为x=-1.给出下面四个结论中正确的为( )
A.b2>4ac B.2a-b=1
C.a-b+c=0 D.5a<b
解析:AD 因为图象与x 轴交于两点,所以b2-4ac>0,即b2>4ac,A正确;对称轴为x=-1,即-=-1,2a-b=0,B错误;结合图象,当x=-1时,y>0,即a-b+c>0,C错误;由对称轴为x=-1知,b=2a.根据抛物线开口向下,知a<0,所以5a<2a,即5a<b,D正确.
方法技巧
识别二次函数图象应学会“三看”
考向2 二次函数的单调性与最值
【例3】 已知函数f(x)=x2+(2a-1)x-3.
(1)当a=2,x∈[-2,3]时,求函数f(x)的值域;
(2)若函数f(x)在[-1,3]上的最大值为1,求实数a的值.
解:(1)当a=2时,f(x)=x2+3x-3,x∈[-2,3],
函数图象的对称轴为直线x=-∈[-2,3],
∴f(x)min=f(-)=--3=-,
f(x)max=f(3)=15,
∴f(x)的值域为[-,15].
(2)函数图象的对称轴为直线x=-.
①当-≤1,即a≥-时,f(x)max=f(3)=6a+3,
∴6a+3=1,即a=-,满足题意;
②当->1,即a<-时,f(x)max=f(-1)=-2a-1,
∴-2a-1=1,即a=-1,满足题意.
综上可知,a=-或a=-1.
方法技巧
二次函数最值问题的类型及求解策略
(1)类型:①对称轴、区间都是给定的;②对称轴变动、区间固定;③对称轴固定、区间变动.
(2)求解策略:抓住“三点一轴”进行数形结合,三点是指区间的两个端点和中点,一轴是指对称轴,结合配方法,根据函数的单调性及分类讨论的思想求解.
跟踪训练
1.设abc>0,二次函数f(x)=ax2+bx+c的图象可能是( )
解析:D 因为abc>0,二次函数f(x)=ax2+bx+c,那么可知,在A中,a<0,b<0,c<0,不符合题意;B中,a<0,b>0,c>0,不符合题意;C中,a>0,c<0,b>0,不符合题意,故选D.
2.已知二次函数f(x)满足f(2+x)=f(2-x),且f(x)在[0,2]上单调递增,若f(a)≥f(0),则实数a的取值范围是( )
A.[0,+∞) B.(-∞,0]
C.[0,4] D.(-∞,0]∪[4,+∞)
解析:C 由f(2+x)=f(2-x)可知,函数f(x)图象的对称轴为直线x=2,又函数f(x)在[0,2]上单调递增,所以由f(a)≥f(0)可得0≤a≤4.
3.已知函数f(x)=x2-tx-1,求当x∈[-1,2]时,f(x)的最大值G(t).
解:f(-1)=t,f(2)=3-2t,f(2)-f(-1)=3-3t,
当t≥1时,f(2)-f(-1)≤0,
∴f(2)≤f(-1),
∴f(x)max=f(-1)=t;
当t<1时,f(2)-f(-1)>0,
∴f(2)>f(-1),
∴f(x)max=f(2)=3-2t,
综上有G(t)=
第四节 二次函数
课后分层跟踪巩固
基础达标 A
1.若f(x)=x2-ax+1有负值,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,-2] B.(-2,2)
C.(-∞,-2)∪(2,+∞) D.(1,3)
解析:C ∵f(x)=x2-ax+1有负值,∴Δ=a2-4>0,则a>2或a<-2.
2.已知函数f(x)=(m-1)x2-2mx+3是偶函数,则在(-∞,0)上此函数( )
A.单调递增 B.不是单调函数
C.单调递减 D.不能确定
解析:A 因为函数f(x)=(m-1)x2-2mx+3是偶函数,所以函数图象关于y轴对称,即=0,解得m=0.所以f(x)=-x2+3为开口向下的抛物线,所以在(-∞,0)上函数单调递增.故选A.
3.函数y=1-|x-x2|的图象大致是( )
解析:C 当0≤x≤1时,y=x2-x+1=(x-)2+,又当x>1或x<0时,y=-x2+x+1=-(x-)2+,因此,结合图象,选项C正确.
4.已知函数f(x)=ax2+bx+c,其中a>0,f(0)<0,a+b+c=0,则( )
A.∀x∈(0,1),都有 f(x)>0
B.∀x∈(0,1),都有 f(x)<0
C.∃x∈(0,1),使得 f(x)=0
D.∃x∈(0,1),使得 f(x)>0
解析:B 由a>0,f(0)<0,a+b+c=0可知a>0,c<0,抛物线开口向上.因为f(0)=c<0,f(1)=a+b+c=0,即1是方程ax2+bx+c=0的一个根,所以∀x∈(0,1),都有f(x)<0,B正确,A、C、D错误,故选B.
5.已知函数f(x)=3x2-12x+5在区间[0,n]上的最大值为5,最小值为-7,则n的取值范围是( )
A.[2,+∞) B.[2,4]
C.(-∞,2] D.[0,2]
解析:B 因为函数f(x)=3x2-12x+5=3(x-2)2-7,所以函数f(x)图象的对称轴为直线x=2,且函数 f(x)的最小值为f(2)=-7.令f(x)=5,解得x=0或4,因为f(x)在区间[0,n]上的最大值为5,最小值为-7,所以n的取值范围是2≤n≤4,故选B.
6.(多选)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=x-x2,则下列说法正确的是( )
A.f(x)的最大值为
B.f(x)在(-1,0)上单调递增
C.f(x)>0的解集为(-1,1)
D.f(x)+2x≥0的解集为[0,3]
解析:AD 由题意,当x≥0时,f(x)=x-x2=-(x-)2+;当x<0时,f(x)=-x2-x=-(x+)2+,f(x)的最大值为,A正确;f(x)在(-,0)上单调递减,B错误;f(x)>0的解集为(-1,0)∪(0,1),C错误;当x≥0时,f(x)+2x=3x-x2≥0的解集为[0,3],当x<0时,f(x)+2x=x-x2≥0无解,故D正确.
7.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,确定下列各式的正负:b > 0,ac < 0,a-b+c < 0.(填“>”“<”或“=”)
解析:因为a<0,->0,c>0,所以b>0,ac<0.设y=f(x)=ax2+bx+c,则a-b+c=f(-1)<0.
8.已知二次函数f(x)=ax2+bx+1(a,b∈R,a≠0),x∈R,若函数f(x)的最小值为f(-1)=0,则f(x)= x2+2x+1 .
解析:设函数f(x)的解析式为f(x)=a(x+1)2=ax2+2ax+a(a≠0),又f(x)=ax2+bx+1,所以a=1,故f(x)=x2+2x+1.
9.设二次函数f(x)=ax2-2ax+c在区间[0,1]上单调递减,且f(m)≤f(0),则实数m的取值范围是 [0,2] .
解析:依题意a≠0,二次函数f(x)=ax2-2ax+c图象的对称轴是直线x=1,因为函数f(x)在区间[0,1]上单调递减,所以a>0,即函数图象的开口向上,所以f(0)=f(2),则当f(m)≤f(0)时,有0≤m≤2.
10.已知二次函数f(x)的最小值为1,函数y=f(x+1)是偶函数,且f(0)=3.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若函数f(x)在区间[2a,a+1]上单调,求实数a的取值范围.
解:(1)因为函数y=f(x+1)是偶函数,所以f(x)的图象关于直线x=1对称,
又因为f(x)的最小值为1,所以可设f(x)=a(x-1)2+1,
又f(0)=3,所以a=2,所以f(x)=2(x-1)2+1=2x2-4x+3.
(2)要使f(x)在区间[2a,a+1]上单调,则或解得≤a<1或a≤0,所以实数a的取值范围为(-∞,0]∪[,1).
综合应用 B
巩固
11.已知函数f(x)=x2-2(a-1)x+a,若对于区间[-1,2]上的任意两个不相等的实数x1,x2,都有f(x1)≠f(x2),则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,0] B.[0,3]
C.(-∞,0]∪[3,+∞) D.[3,+∞)
解析:C 二次函数f(x)=x2-2(a-1)x+a图象的对称轴为直线x=a-1,∵对于任意x1,x2∈[-1,2]且x1≠x2,都有f(x1)≠f(x2),即f(x)在区间[-1,2]上是单调函数,∴a-1≤-1或a-1≥2,∴a≤0或a≥3,即实数a的取值范围为(-∞,0]∪[3,+∞).
12.已知函数f(x)=2x2-mx-3m,则“m>2”是“f(x)<0对x∈[1,3]恒成立”的( )
A.充分不必要条件
B.充要条件
C.必要不充分条件
D.既不充分也不必要条件
解析:C 若f(x)<0对x∈[1,3]恒成立,则解得m>3,又{m|m>3}是{m|m>2}的真子集,所以“m>2”是“f(x)<0对x∈[1,3]恒成立”的必要不充分条件.
13.现有三个条件:①对任意的x∈R都有f(x+1)-f(x)=2x-2;②不等式f(x)<0的解集为{x|1<x<2};③函数y=f(x)的图象过点(3,2).请你在上述三个条件中任选两个补充到下面的问题中,并求解.
已知二次函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0),且满足 .(填所选条件的序号)
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)设g(x)=f(x)-mx,若函数g(x)在区间[1,2]上的最小值为3,求实数m的值.
注:如果选择多组条件分别解答,则按第一个解答计分.
解:(1)条件①:因为f(x)=ax2+bx+c(a≠0),
所以f(x+1)-f(x)=a(x+1)2+b(x+1)+c-(ax2+bx+c)=2ax+a+b=2x-2,
即2(a-1)x+a+b+2=0对任意的x∈R恒成立,
所以解得
条件②:因为不等式f(x)<0的解集为{x|1<x<2},
所以解得且a>0.
条件③:函数y=f(x)的图象过点(3,2),
所以9a+3b+c=2,
若选择条件①②:则a=1,b=-3,c=2,此时f(x)=x2-3x+2;
若选择条件①③:则a=1,b=-3,c=2,此时f(x)=x2-3x+2;
若选择条件②③:则a=1,b=-3,c=2,此时f(x)=x2-3x+2.
(2)由(1)知g(x)=x2-(m+3)x+2,其对称轴为直线x=,
当≤1,即m≤-1时,g(x)min=g(1)=3-(m+3)=-m=3,解得m=-3,
当≥2,即m≥1时,g(x)min=g(2)=6-(2m+6)=-2m=3,解得m=-(舍去),
当1<<2,即-1<m<1时,g(x)min=g()=-+2=3,无解.
综上所述,所求实数m的值为-3.
14.已知关于x的方程ax2+x+2=0的两个实根一个小于0,另一个大于1,则实数a的取值范围是 (-3,0) .
解析:关于x的方程ax2+x+2=0对应的二次函数函数为f(x)=ax2+x+2,若a>0,即图象开口向上,ax2+x+2=0的两个实根一个小于0,另一个大于1,只需f(0)<0,且f(1)<0,即2<0且a+3<0,则a∈⌀;若a<0,即函数图象开口向下,ax2+x+2=0的两个实根一个小于0,另一个大于1,只需f(0)>0,且f(1)>0,即2>0且a+3>0,则-3<a<0.综上可得a的取值范围是(-3,0).
15.定义:满足f(x)=x的实数x称为函数f(x)的不动点,已知二次函数f(x)=ax2+bx,且f(x+1)为偶函数,若函数f(x)有且仅有一个不动点.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若函数g(x)=f(x)++x2,求函数g(x)在x∈[1,2]上的最小值.
解:(1)∵f(x+1)为偶函数,∴函数f(x)的图象关于x=1对称,
∴-=1.
∵函数f(x)有且仅有一个不动点,则ax2+bx=x只有一个根,
∴Δ=(b-1)2=0,解得b=1,又-=1,∴a=-,
∴f(x)的解析式为f(x)=-x2+x.
(2)g(x)=-x2+x++x2=x+,x∈[1,2],
g'(x)=1-=,
当k≤1时,g'(x)≥0,g(x)在[1,2]上单调递增,g(x)min=g(1)=1+k;
当1<k<4时,g(x)在[1,)上单调递减,在(,2]上单调递增,g(x)min=g()=2;
当k≥4时,g'(x)≤0,g(x)在[1,2]上单调递减,g(x)min=g(2)=2+.
综上所述,当k≤1时,最小值为1+k;当1<k<4时,最小值为2;当k≥4时,最小值为2+
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