题目内容
已知f(x)=
若x0>0,且点A(x0,f(x0))关于坐标原点的对称点也在f(x)的图象上,则称x0为f(x)的一个“靓点”.
(1)当a=b=c=0时,求f(x)的“靓点”;
(2)当a=0且b=1时,若f(x)在(0,1)上有且只有一个“靓点”,求c的取值范围;
(3)当c=a+1且b=0时,若f(x)恒有“靓点”,求a的取值范围.
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(1)当a=b=c=0时,求f(x)的“靓点”;
(2)当a=0且b=1时,若f(x)在(0,1)上有且只有一个“靓点”,求c的取值范围;
(3)当c=a+1且b=0时,若f(x)恒有“靓点”,求a的取值范围.
分析:先根据题中新定义的“靓点”可知,当x<0时,f(x)=ax2-x-5,其关于坐标原点对称图象的解析式为g(x)=-ax2-x+5,所以函数f(x)的“靓点”就是g(x)=-ax2-x+5(x>0)与t(x)=b•2x-cx+3(x>0)这两个函数图象交点的横坐标.
(1)当a=b=c=0时,g(x)=-x+5(x>0),t(x)=3(x>0)通过解方程组
,即可得出函数f(x)的“靓点”;
(2)当a=0且b=1时,g(x)=-x+5(x>0),t(x)=2x-cx+3(x>0),此时函数f(x)的“靓点”即为方程-x+5=2x-cx+3的正根,通过研究此方程有正根即可求出c的取值范围;
(3)当c=a+1且b=0时,g(x)=-ax2-x+5(x>0),t(x)=-(a+1)x+3(x>0),要想f(x)恒有“靓点”,则方程-ax2-x+5=-(a+1)x+3,即方程ax2-ax-2=0恒有正根.记h(x)=ax2-ax-2,通过对字母a的讨论研究其图象与性质即可求出a的取值范围.
(1)当a=b=c=0时,g(x)=-x+5(x>0),t(x)=3(x>0)通过解方程组
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(2)当a=0且b=1时,g(x)=-x+5(x>0),t(x)=2x-cx+3(x>0),此时函数f(x)的“靓点”即为方程-x+5=2x-cx+3的正根,通过研究此方程有正根即可求出c的取值范围;
(3)当c=a+1且b=0时,g(x)=-ax2-x+5(x>0),t(x)=-(a+1)x+3(x>0),要想f(x)恒有“靓点”,则方程-ax2-x+5=-(a+1)x+3,即方程ax2-ax-2=0恒有正根.记h(x)=ax2-ax-2,通过对字母a的讨论研究其图象与性质即可求出a的取值范围.
解答:解:因为当x<0时,f(x)=ax2-x-5,其关于坐标原点对称图象的解析式为g(x)=-ax2-x+5,所以函数f(x)的“靓点”就是g(x)=-ax2-x+5(x>0)与t(x)=b•2x-cx+3(x>0)这两个函数图象交点的横坐标.
(1)当a=b=c=0时,g(x)=-x+5(x>0),t(x)=3(x>0)…(2分)
由
,解得x=2,所以函数f(x)的“靓点”为x=2 …(5分)
(2)当a=0且b=1时,g(x)=-x+5(x>0),t(x)=2x-cx+3(x>0),
此时函数f(x)的“靓点”即为方程-x+5=2x-cx+3的正根 …(7分)
方程变形为2x=(c-1)x+2,设y1=2x,y2=(c-1)x+2
因为当x=0时,y1<y2,结合图象知,要想f(x)在(0,1)上有且只有一个“靓点”,
则当x=1时,必须有y1>y2,即2>(c-1)+2,解得c<1…(10分)
(3)当c=a+1且b=0时,g(x)=-ax2-x+5(x>0),t(x)=-(a+1)x+3(x>0),
要想f(x)恒有“靓点”,则方程-ax2-x+5=-(a+1)x+3,
即方程ax2-ax-2=0恒有正根 …(12分)
记h(x)=ax2-ax-2,
①当a=0时,方程无解,不适合题意…(13分)
②当a>0时,因为h(0)=-2<0,且h(x)的图象是开口向上的抛物线,所以方程h(x)=0一定有正根,所以a>0适合题意…(14分)
③当a<0时,由
,解得a≥0或a≤-8,所以a≤-8…(15分)
综上所述,a的取值范围是a>0或a≤-8 …(16分)
(说明:其它解法,仿此给分)
(1)当a=b=c=0时,g(x)=-x+5(x>0),t(x)=3(x>0)…(2分)
由
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(2)当a=0且b=1时,g(x)=-x+5(x>0),t(x)=2x-cx+3(x>0),
此时函数f(x)的“靓点”即为方程-x+5=2x-cx+3的正根 …(7分)
方程变形为2x=(c-1)x+2,设y1=2x,y2=(c-1)x+2
因为当x=0时,y1<y2,结合图象知,要想f(x)在(0,1)上有且只有一个“靓点”,
则当x=1时,必须有y1>y2,即2>(c-1)+2,解得c<1…(10分)
(3)当c=a+1且b=0时,g(x)=-ax2-x+5(x>0),t(x)=-(a+1)x+3(x>0),
要想f(x)恒有“靓点”,则方程-ax2-x+5=-(a+1)x+3,
即方程ax2-ax-2=0恒有正根 …(12分)
记h(x)=ax2-ax-2,
①当a=0时,方程无解,不适合题意…(13分)
②当a>0时,因为h(0)=-2<0,且h(x)的图象是开口向上的抛物线,所以方程h(x)=0一定有正根,所以a>0适合题意…(14分)
③当a<0时,由
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综上所述,a的取值范围是a>0或a≤-8 …(16分)
(说明:其它解法,仿此给分)
点评:本小题主要考查函数与方程的综合运用,考查应用所学函数数的知识、思想和方法解决实际问题的能力,建立函数式、解方程、不等式等基础知识
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