5.(2008·湖北理,13)已知函数f(x)=x2+2x+a,f(bx)=9x2-6x+2,其中x∈R,a,b为常数,则方程f(ax+b)=0的解集为 .
答案
?
![]()
例1 已知f(x)=-4x2+4ax-4a-a2在区间[0,1]内有最大值-5,求a的值及函数表达式f(x).
解 ∵f(x)=-4
-4a,此抛物线顶点为
.
当
≥1,即a≥2时,f(x)取最大值-4-a2.令-4-a2=-5,得a2=1,a=±1<2(舍去).
当0<
<1,即0<a<2时,x=
时,f(x)取最大值为-4a.令-4a=-5,得a=
∈(0,2).
当
≤0,即a≤0时,f(x)在[0,1]内递减,∴x=0时,f(x)取最大值为-4a-a2,
令-4a-a2=-5,得a2+4a-5=0,解得a=-5,或a=1,其中-5∈(-∞,0].
综上所述,a=
或a=-5时,f(x)在[0,1]内有最大值-5.
∴f(x)=-4x2+5x-
或f(x)=-4x2-20x-5.
例2 设二次函数f(x)=x2+ax+a,方程f(x)-x=0的两根x1和x2满足0<x1<x2<1.
(1)求实数a的取值范围;
(2)试比较f(0)f(1)-f(0)与
的大小,并说明理由.
解 方法一 (1)令g(x)=f(x)-x=x2+(a-1)x+a,
则由题意可得,![]()
故所求实数a的取值范围是(0,3-2
).
(2)f(0)·f(1)-f(0)=f(0)g(1)=2a2,令h(a)=2a2.
∵当a>0时,h(a)单调递增,∴当0<a<3-2
时,0<h(a)<h(3-2
)
2(3-2
)2=2(17-12
)=2·
即f(0)·f(1)-f(0)<
.
方法二 (1)同方法一.
(2)∵f(0)f(1)-f(0)=f(0)g(1)=2a2,则由(1)知0<a<3-2
,∴4
a-1<12
-17<0.
又4
a+1>0,于是2a2-
=
(32a2-1)=
(4
a-1)(4
a+1)<0,
即2a2-
<0,即2a2<
,故f(0)f(1)-f(0)=2a2<
.
方法三 (1)方程f(x)-x=0
x2+(a-1)x+a=0
由韦达定理,得x1+x2=1-a,x1x2=a,于是0<x1<x2<1
故所求实数a的取值范围是(0,3-2
).
(2)依题意可设g(x)=(x-x1)(x-x2),则由0<x1<x2<1,得
f(0)f(1)-f(0)=f(0)g(1)=g(0)g(1)=x1x2(1-x1)(1-x2)=[x1(1-x1)][x2(1-x2)]
<
故f(0)f(1)-f(0)<
.
例3 (14分)已知二次函数y=f(x)的图象与x轴交于A,B两点,且|AB|=2
,它在y轴上的截距为4,又对任意的x都有f(x+1)=f(1-x).(1)求二次函数的表达式;
(2)若二次函数的图象都在直线l:y=x+c的下方,求c的取值范围.
解 (1)方法一 ∵f(x+1)=f(1-x),∴y=f(x)的对称轴为x=1,又f(x)为二次函数,
可设f(x)=a(x-1)2+k (a≠0),又当x=0时,y=4,∴a+k=4,得f(x)=a(x-1)2-a+4,
令f(x)=0,得a(x-1)2=a-4.
∴x=1±![]()
∴|AB|=2
.
6分
∵|AB|=2
,∴a=-2.
即f(x)=-2(x-1)2+6=-2x2+4x+4. 8分
方法二 令二次函数y=f(x)的图象与x轴交于A(x1,0),B(x2,0),(x2>x1),
∵f(x+1)=f(1-x),|AB|=2
.
∴x1+x2=2,x2-x1=2
,得x1=1-
,x2=1+
.
3分
设二次函数f(x)=a[x-(1-
)][x-(1+
)].
又f(0)=4,则a=-2.
即f(x)=-2(x-1)2+6=-2x2+4x+4. 8分
(2)由条件知-2x2+4x+4<x+c在x∈R上恒成立.
即2x2-3x-4+c>0对x∈R恒成立.
? Δ=9+8(4-c)<0,得c>
,
12分
∴c的取值范围是(
,+∞).
14分
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4.若二次函数f(x)满足f(x+1)-f(x)=2x,且f(0)=1,则f(x)的表达式为 ( ) A.f(x)=-x2-x-1? B.f(x)=-x2+x-1 C.f(x)=x2-x-1? D.f(x)=x2-x+1
答案?D?
3.若函数f(x)=ax2+bx+c满足f(4)=f(1),那么 ( )
A.f(2)>f(3) B.f(3)>f(2)
C.f(3)=f(2) D.f(3)与f(2)的大小关系不能确定
答案?C?
2.已知函数f(x)=4x2-mx+5在区间[-2,+∞)上是增函数,则f(1)的范围是 ( )
A.f(1)≥25? B.f(1)=25 C.f(1)≤25? D.f(1)>25
答案?A?
1.方程a2x2+ax-2=0 (|x|≤1)有解,则 ( )
A.|a|≥1? B.|a|>2 C.|a|≤1? D.a∈R
答案?A?
12.设函数f(x)在(-∞,+∞)上满足f(2-x)=f(2+x),f(7-x)=f(7+x),且在闭区间[0,7]上,只有f(1)=f(3)=0.
(1)试判断函数y=f(x)的奇偶性;
(2)试求方程f(x)=0在闭区间[-2 005,2 005]上的根的个数,并证明你的结论
解(1)由
从而知函数y=f(x)的周期为T=10.又f(3)=f(1)=0,而f(7)≠0,故f(-3)≠0.
故函数y=f(x)是非奇非偶函数.
(2)由(1)知y=f(x)的周期为10.
又f(3)=f(1)=0,f(11)=f(13)=f(-7)=f(-9)=0,
故f(x)在[0,10]和[-10,0]上均有两个解,从而可知函数y=f(x)在[0,2 005]上有402个解,在[-2 005,0]上有400个解,所以函数y=f(x)在[-2 005,2 005]上有802个解.
§2.5 二次函数
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基础自测
11.已知函数f(x)=x2+|x-a|+1,a∈R.
(1)试判断f(x)的奇偶性;
(2)若-
≤a≤
,求f(x)的最小值.
解 (1)当a=0时,函数f(-x)=(-x)2+|-x|+1=f(x),
此时,f(x)为偶函数.当a≠0时,f(a)=a2+1,f(-a)=a2+2|a|+1,
f(a)≠f(-a),f(a)≠-f(-a),此时,f(x) 为非奇非偶函数.
(2)当x≤a时,f(x)=x2-x+a+1=(x-
)2+a+
,
∵a≤
,故函数f(x)在(-∞,a]上单调递减,
从而函数f(x)在(-∞,a]上的最小值为f(a)=a2+1.
当x≥a时,函数f(x)=x2+x-a+1=(x+
)2-a+
,
∵a≥-
,故函数f(x)在[a,+∞)上单调递增,从而函数f(x)在[a,+∞)上的最小值为f(a)=a2+1.
综上得,当-
≤a≤
时,函数f(x)的最小值为a2+1.
10.已知f(x)是R上的奇函数,且当x∈(-∞,0)时,f(x)=-xlg(2-x),求f(x)的解析式.
解 ∵f(x)是奇函数,可得f(0)=-f(0),∴f(0)=0.
当x>0时,-x<0,由已知f(-x)=xlg(2+x),∴-f(x)=xlg(2+x),
即f(x)=-xlg(2+x) (x>0).∴f(x)=
即f(x)=-xlg(2+|x|) (x∈R).
9.已知f(x)是实数集R上的函数,且对任意x
R,f(x)=f(x+1)+f(x-1)恒成立.
(1)求证:f(x)是周期函数.
(2)已知f(3)=2,求f(2 004).
(1)证明 ∵f(x)=f(x+1)+f(x-1)∴f(x+1)=f(x)-f(x-1),
则f(x+2)=f![]()
∴f(x+3)=f![]()
f(x+6)=f![]()
∴f(x)是周期函数且6是它的一个周期.
(2)解 f(2 004)=f(334×6)=f(0)=-f(3)=-2.
8.f(x)、g(x)都是定义在R上的奇函数,且F(x)=3f(x)+5g(x)+2,若F(a)=b,则F(-a)= .
答案 -b+4
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