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