题目内容
【题目】已知函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0)满足f(0)=0,对于任意x∈R都有f(x)≥x,且f(﹣ +x)=f(﹣
﹣x),令g(x)=f(x)﹣|λx﹣1|(λ>0).
(1)求函数f(x)的表达式;
(2)函数g(x)在区间(0,1)上有两个零点,求λ的取值范围.
【答案】
(1)解:∵f(0)=0,∴c=0.∵对于任意x∈R都有f(﹣ +x)=f(﹣
﹣x),∴函数f(x)的对称轴为x=﹣
,即﹣
=﹣
,得a=b.
又f(x)≥x,即ax2+(b﹣1)x≥0对于任意x∈R都成立,∴a>0,且△=(b﹣1)2≤0.∵(b﹣1)2≥0,∴b=1,a=1.∴f(x)=x2+x.
(2)解:解:g(x)=f(x)﹣|λx﹣1|=
①当x≥ 时,函数g(x)=x2+(1﹣λ)x+1的对称轴为x=
,若
≤
,即0<λ≤2,函数g(x)在(
,+∞)上单调递增;
则函数g(x)在区间(0,1)上单调递增,又g(0)=﹣1<0,g(1)=2﹣|λ﹣1|>0,故函数g(x)在区间(0,1)上只有一个零点.
②若 >
,即λ>2,函数g(x)在(
,+∞)上单调递增,在(
,
)上单调递减.
此时 <
<1,而g(0)=﹣1<0,g(
)=
+
>0,g(1)=2﹣|λ﹣1|,
(ⅰ)若2<λ≤3,由于 <
≤1,且g(
)=(
)2+(1﹣λ)
+1=﹣
+1≥0,此时,函数g(x)在区间(0,1)上只有一个零点;
(ⅱ)若λ>3,由于 >1且g(1)=2﹣|λ﹣1|<0,此时,函数g(x)在区间(0,1)上有两个不同的零点.
综上所述,当λ>3时,函数g(x)在区间(0,1)上有两个不同的零点.
【解析】1、由题意可得f(0)=0,∴c=0.∵对于任意x∈R都有f(﹣ +x)=f(﹣
﹣x),由对称轴x=﹣
,可得f(x)的对称轴即得a=b,由题意可得f(x)≥x,即ax2+(b﹣1)x≥0对于任意x∈R都成立,∴a>0,且△=(b﹣1)2≤0.
2、由(1)可得g(x)=f(x)﹣|λx﹣1|=.分情况讨论
①当x≥ 时,函数g(x)=x2+(1﹣λ)x+1的对称轴为x=
,即
②当x<,函数g(x)=x2+(1﹣λ)x+1的对称轴为X=
<
同①的讨论思路。
3、结合(2)中的单调区间即零点存在定理进行判断函数g(x)的零点。
【考点精析】利用二次函数的性质对题目进行判断即可得到答案,需要熟知增减性:当a>0时,对称轴左边,y随x增大而减小;对称轴右边,y随x增大而增大;当a<0时,对称轴左边,y随x增大而增大;对称轴右边,y随x增大而减小.
