题目内容

【题目】已知二次函数f(x)=x2﹣2x+3 (Ⅰ)若函数 的最小值为3,求实数m的值;
(Ⅱ)若对任意互不相同的x1 , x2∈(2,4),都有|f(x1)﹣f(x2)|<k|x1﹣x2|成立,求实数k的取值范围.

【答案】解(Ⅰ)令t=log3x+m,∵ ,∴t∈[m﹣1,m+1],

从而y=f(t)=t2﹣2t+3=(t﹣1)2+2,t∈[m﹣1,m+1]

当m+1≤1,即m≤0时,

解得m=﹣1或m=1(舍去),

当m﹣1<1<m+1,即0<m<2时,ymin=f(1)=2,不合题意,

当m﹣1≥1,即m≥2时,

解得m=3或m=1(舍去),

综上得,m=﹣1或m=3,

(Ⅱ)不妨设x1<x2,易知f(x)在(2,4)上是增函数,故f(x1)<f(x2),

故|f(x1)﹣f(x2)|<k|x1﹣x2|可化为f(x2)﹣f(x1)<kx2﹣kx1

即f(x2)﹣kx2<f(x1)﹣kx1(*),

令g(x)=f(x)﹣kx,x∈(2,4),即g(x)=x2﹣(2+k)x+3,x∈(2,4),

则(*)式可化为g(x2)<g(x1),即g(x)在(2,4)上是减函数,

,得k≥6,

故k的取值范围为[6,+∞)


【解析】(Ⅰ)令t=log3x,(﹣1≤t≤1),则y=(t+m﹣1)2+2,由题意可得最小值只能在端点处取得,分别求得m的值,加以检验即可得到所求值;(Ⅱ)判断f(x)在(2,4)递增,设x1>x2,则f(x1)>f(x2),原不等式即为f(x1)﹣f(x2)<k(x1﹣x2),即有f(x1)﹣kx1<f(x2)﹣kx2,由题意可得g(x)=f(x)﹣kx在(2,4)递减.由g(x)=x2﹣(2+k)x+3,求得对称轴,由二次函数的单调区间,即可得到所求范围
【考点精析】掌握二次函数的性质是解答本题的根本,需要知道增减性: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.

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