题目内容
【题目】已知函数f(x)=x2+2bx+c,且f(1)=f(3)=﹣1.设a>0,将函数f(x)的图象先向右平移a个单位长度,再向下平移a2个单位长度,得到函数g(x)的图象. (Ⅰ)若函数g(x)有两个零点x1 , x2 , 且x1<4<x2 , 求实数a的取值范围;
(Ⅱ)设连续函数在区间[m,n]上的值域为[λ,μ],若有 ,则称该函数为“陡峭函数”.若函数g(x)在区间[a,2a]上为“陡峭函数”,求实数a的取值范围.
【答案】解:(Ⅰ)由 ,
即f(x)=x2﹣4x+2,…(1分)
由题设可知g(x)=(x﹣a)2﹣4(x﹣a)+2﹣a2=x2﹣(2a+4)x+4a+2,
因为g(x)有两个零点x1,x2,且x1<4<x2,
∴g(4)=16﹣4(2a+4)+4a+2<0, ,
又a>0,于是实数a的取值范围为 .
(Ⅱ)由g(x)=x2﹣(2a+4)x+4a+2可知,其对称轴为x=a+2,
①当0<a≤2时,a+2≥2a,函数g(x)在区间[a,2a]上单调递减,
最小值λ=g(2a)=﹣4a+2,最大值μ=g(a)=﹣a2+2,
则 ,显然此时a不存在,
②当2<a≤4时,a<a+2<2a,最小值λ=g(a+2)=﹣a2﹣2,
又 ,最大值μ=g(a)=﹣a2+2,则 , ,又2<a≤4,此时a亦不存在,
③当a>4时,a<a+2<2a,最小值λ=g(a+2)=﹣a2﹣2,
又 ,故最大值μ=g(2a)=﹣4a+2,
则 , ,即 ,
综上可知,实数a的取值范围为 .
【解析】(Ⅰ)由f(1)=f(3)=﹣1求出b,c值,得到函数f(x)的解析式,进而可得函数g(x)的解析式,由函数g(x)有两个零点x1,x2,且x1<4<x2,可得g(4)<0,解得实数a的取值范围;(Ⅱ)根据已知中“陡峭函数”的定义,结合二次函数的图象和性质,分类讨论,可得满足条件的实数a的取值范围.