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+
f(x+
)+
,若?x>0,使g(x)≤0成立,求实数m的取值范围.
(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+
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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+
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.
(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+
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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)=
∴当x∈[1,
)时,h′(x)<0;当x∈(
,2]时,h′(x)>0
∴函数h(x)在(1,
)上是减函数;在(
,2)是增函数;
∴h(x)的最小值为h(
)=-
-3ln
又h(1)=-2,h(2)=-3ln2
∵-2>-3ln2
∴b∈(-
-3ln
,-3ln2];
(3)由题意可得g(x)=mlnx+
x2(x>0)
①当m>0时,g(x)是增函数,显然?x>0,如x=e-
使得g(x)≤0,所以m>0符合题意;
②当m=0时,g(x)=
>0恒成立,所以m=0不符合题意
③当m<0时,g′(x)=
∴g(x)在(0,
)为减函数,在(
,+∞)为增函数;
∴g(x)min=g(
)=-
+mln
≤0
∴m≤-e
∴m∈(-∞,-e]∪(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 |
| 3 |
| 2 |
∴函数h(x)在(1,
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| 2 |
| 3 |
| 2 |
∴h(x)的最小值为h(
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| 5 |
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| 3 |
| 2 |
又h(1)=-2,h(2)=-3ln2
∵-2>-3ln2
∴b∈(-
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(3)由题意可得g(x)=mlnx+
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①当m>0时,g(x)是增函数,显然?x>0,如x=e-
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| m |
②当m=0时,g(x)=
| x2 |
| 2 |
③当m<0时,g′(x)=
(x-
| ||||
| x |
∴g(x)在(0,
| -m |
| -m |
∴g(x)min=g(
| -m |
| m |
| 2 |
| -m |
∴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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