题目内容

【题目】对于二次函数 y=ax2+(b+1)x+(b﹣1),若存在实数 x0,使得当 x=x0,函数 y=x0,则称x0 为该函数的“不变值”.

(1)当 a=1,b=﹣2 时,求该函数的“不变值”;

(2)对任意实数 b,函数 y 恒有两个相异的“不变值”,求 a 的取值范围;

(3)在(2)的条件下,若该图象上 A、B 两点的横坐标是该函数的“不变值”,且 A、B 两点关于直线 y=kx-2a+3 对称,求 b 的最小值.

【答案】(1)-1,3;(2)0<a<1;(3)-

【解析】

(1)先确定二次函数解析式为y=x2-x-3,根据xo是函数y的一个不动点的定义,把(xo,xo)代入得x02-x0-3=xo,然后解此一元二次方程即可;

(2)根据xo是函数y的一个不动点的定义得到axo2+(b+1)xo+(b-1)=xo,整理得ax02+bxo+(b-1)=0,则根据判别式的意义得到△=b2-4a(b-1)>0,即b2-4ab+4a>0,把b2-4ab+4a看作b的二次函数,由于对任意实数b,b2-4ab+4a>0成立,则(4a)2-4.4a<0,然后解此不等式即可.

(3)(利用两点关于直线对称的两个结论,一是中点在已知直线上,二是两点连线和已知直线垂直.找到a,b之间的关系式,整理后在利用基本不等式求解可得.

解:(1)当a=1,b=-2时,二次函数解析式为y=x2-x-3,把(xo,xo)代入得x02-x0-3=xo,解得xo=-1或xo=3,所以函数y的不动点为-1和3;

(2)因为y=xo,所以axo2+(b+1)xo+(b-1)=xo,即ax02+bxo+(b-1)=0,

因为函数y恒有两个相异的不动点,所以此方程有两个不相等的实数解,所以△=b2-4a(b-1)>0,即b2-4ab+4a>0,而对任意实数b,b2-4ab+4a>0成立,所以(4a)2-4.4a<0,解得0<a<1.

(3)设A(x1,x1),B(x2,x2),则x1+x2

A,B的中点的坐标为( ),即M( )

A、B两点关于直线y=kx-2a+3对称,

又∵A,B在直线y=x上,

∴k=-1,A,B的中点M在直线y=kx-2a+3上.

∴= -2a+3 得:b=2a2-3a

所以当且仅当a= 时,b有最小值-

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