题目内容

已知二次函数f(x)对任意实数x均满足f(2-x)+f(x-2)=2x2-8x+4,且f(-1)=0
(1)求f(x)的表达式;
(2)若关于x的方程f(x)=3lnx+b在[1,2]上有两个不同实数解,求实数b的取值范围;
(3)设g(x)=mlnx+
1
2
f(x+
1
2
)+
9
8
,若?x>0,使g(x)≤0成立,求实数m的取值范围.
分析:(1)设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),利用f(2-x)+f(x-2)=2x2-8x+4及f(-1)=0,即可求f(x)的表达式;
(2)f(x)=3lnx+b,所以b=x2-x-3lnx-2,设h(x)=x2-x-3lnx-2,求导函数,确定函数的单调性,可得函数的最小值,由此可得实数b的取值范围;
(3)由题意可得g(x)=mlnx+
1
2
x2(x>0)
,对m分类讨论,确定函数的最小值,即可得到实数m的取值范围.
解答:解:(1)设f(x)=ax2+bx+c(a≠0)
∵f(2-x)+f(x-2)=2x2-8x+4
∴2ax2-8ax+8a+2c=2x2-8x+4
∴a=1,c=-2
∵f(-1)=0
∴a-b+c=0
∴b=-1
∴f(x)=x2-x-2
(2)f(x)=3lnx+b,∴b=x2-x-3lnx-2
设h(x)=x2-x-3lnx-2,则h′(x)=
(2x-3)(x+1)
x

∴当x∈[1,
3
2
)时,h′(x)<0;当x∈(
3
2
,2
]时,h′(x)>0
∴函数h(x)在(1,
3
2
)上是减函数;在(
3
2
,2
)是增函数;
∴h(x)的最小值为h(
3
2
)=-
5
4
-3ln
3
2

又h(1)=-2,h(2)=-3ln2
∵-2>-3ln2
∴b∈(-
5
4
-3ln
3
2
,-3ln2]

(3)由题意可得g(x)=mlnx+
1
2
x2(x>0)

①当m>0时,g(x)是增函数,显然?x>0,如x=e-
1
m
使得g(x)≤0,所以m>0符合题意; 
②当m=0时,g(x)=
x2
2
>0
恒成立,所以m=0不符合题意
③当m<0时,g′(x)=
(x-
-m
)(x+
-m
)
x

∴g(x)在(0,
-m
)为减函数,在(
-m
,+∞)为增函数;
∴g(x)min=g(
-m
)=-
m
2
+mln
-m
≤0
∴m≤-e
∴m∈(-∞,-e]∪(0,+∞).
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性与最值,考查存在性问题,用好导数是关键.
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