题目内容

【题目】已知函数f(x)=ax2﹣2ax+1+b(a>0)
(1)若f(x)在区间[2,3]上的最大值为4、最小值为1,求a,b的值;
(2)若a=1,b=1,关于x的方程f(|2x﹣1|)+k(4﹣3|2x﹣1|)=0,有3个不同的实数解,求实数k的值.

【答案】
(1)解:f(x)=a(x﹣1)2+1+b﹣a.

∵a>0,f(x)的对称轴为x=1,

可得f(x)在[2,3]上为增函数,

故f(2)=1,f(3)=4,

即1+b=1,3a+1+b=4,

解得a=1,b=0;


(2)解:由题意可得f(x)=x2﹣2x+2,

∴f(|2x﹣1|)+k(4﹣3|2x﹣1|)=0,

即为|2x﹣1|2﹣2|2x﹣1|+2+k(4﹣3|2x﹣1|)=0,

即|2x﹣1|2﹣(2+3k)|2x﹣1|+2(1+2k)=0,

令|2x﹣1|=t,则方程可化为t2﹣(2+3k)t+2(1+2k)=0(t≥0),

关于x的方程f(|2x﹣1|)+k(2﹣3|2x﹣1|)=0有3个不同的实数解,

结合t=|2x﹣1|的图象(如右图)可知,

方程t2﹣(2+3k)t+2(1+2k)=0有两个根t1,t2

且0<t1<1<t2或0<t1<1,t2=1,或0<t1<1,t2=0,

记h(t)=t2﹣(2+3k)t+2(1+2k),

即有k∈或k=﹣

解得k=﹣


【解析】(1)根据f(x)的开口方向和对称轴可知f(x)在[2,3]上是增函数,根据最值列出方程组解出a,b;(2)令|2x﹣1|=t,得到关于t的二次函数h(t),结合t=|2x﹣1|的函数图象可判断h(t)的零点分布情况,列出不等式组解出k的值.
【考点精析】认真审题,首先需要了解函数的最值及其几何意义(利用二次函数的性质(配方法)求函数的最大(小)值;利用图象求函数的最大(小)值;利用函数单调性的判断函数的最大(小)值).

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