题目内容
【题目】已知函数y=f(x),若在定义域内存在x0 , 使得f(﹣x0)=﹣f(x0)成立,则称x0为函数y=f(x)的局部对称点.
(1)若a、b∈R且a≠0,证明:函数f(x)=ax2+bx﹣a必有局部对称点;
(2)若函数f(x)=2x+c在定义域[﹣1,2]内有局部对称点,求实数c的取值范围;
(3)若函数f(x)=4x﹣m2x+1+m2﹣3在R上有局部对称点,求实数m的取值范围.
【答案】
(1)证明:由f(x)=ax2+bx﹣a得f(﹣x)=ax2﹣bx﹣a
代入f(﹣x)+f(x)=0得,(ax2+bx﹣a)+(ax2﹣bx﹣a)=0,
得到关于x的方程ax2﹣a=0(a≠0),
其中△=4a2,由于a∈R且a≠0,所以△>0恒成立
所以函数f(x)=ax2+bx﹣a(a≠0)必有局部对称点
(2)证明:方程2x+2﹣x+2c=0在区间[﹣1,2]上有解,于是﹣2c=2x+2﹣x
设t=2x(﹣1≤x≤2), , 其中
所以
(3)证明:f(﹣x)=4﹣x﹣m2﹣x+1+m2﹣3,
由于f(﹣x)+f(x)=0,所以4﹣x﹣m2﹣x+1+m2﹣3=﹣(4x﹣m2x+1+m2﹣3)
于是(4x+4﹣x)﹣2m(2x+2﹣x)+2(m2﹣3)=0(*)在R上有解
令2x+2﹣x=t(t≥2),则4x+4﹣x=t2﹣2,
所以方程(*)变为t2﹣2mt+2m2﹣8=0在区间[2,+∞)内有解,需满足条件:
即 ,
化简得
【解析】(1)根据局部对称点的定义,结合已知中二次函数的图象和性质,可证明得结论;(2)若函数f(x)=2x+c在定义域[﹣1,2]内有局部对称点,则方程2x+2﹣x+2c=0在区间[﹣1,2]上有解,解得实数c的取值范围;(3)若函数f(x)=4x﹣m2x+1+m2﹣3在R上有局部对称点,则方程(4x+4﹣x)﹣2m(2x+2﹣x)+2(m2﹣3)=0(*)在R上有解,解得实数m的取值范围.
【考点精析】本题主要考查了二次函数的性质的相关知识点,需要掌握当时,抛物线开口向上,函数在上递减,在上递增;当时,抛物线开口向下,函数在上递增,在上递减才能正确解答此题.