题目内容
已知函数f(x)=ax2+bx+c(a>0,b,c∈R),F(x)=
,
(Ⅰ)若f(x)在x=-1处取得最小值为0,且f(0)=1,求F(-1)+F(2)的值;
(Ⅱ)若a=1,c=0,且|f(x)|≤1对x∈[0,1]恒成立,求b的取值范围;
(Ⅲ)若a=1,b=-2,c=0,且y=F(x)与y=-t的图象在闭区间[-1,t]上恰有一个公共点,求实数t的取值范围.
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(Ⅰ)若f(x)在x=-1处取得最小值为0,且f(0)=1,求F(-1)+F(2)的值;
(Ⅱ)若a=1,c=0,且|f(x)|≤1对x∈[0,1]恒成立,求b的取值范围;
(Ⅲ)若a=1,b=-2,c=0,且y=F(x)与y=-t的图象在闭区间[-1,t]上恰有一个公共点,求实数t的取值范围.
考点:函数恒成立问题,分段函数的应用
专题:函数的性质及应用
分析:(Ⅰ)根据f(x)在x=-1处取得最小值为0,且f(0)=1,求出a,b,c的值,即可求F(-1)+F(2)的值;
(Ⅱ)将不等式|f(x)|≤1对x∈[0,1]恒成立,转化为参数恒成立,即可求b的取值范围;
(Ⅲ)根据函数的图象在闭区间[-1,t]上恰有一个公共点,通过分类讨论即可求实数t的取值范围.
(Ⅱ)将不等式|f(x)|≤1对x∈[0,1]恒成立,转化为参数恒成立,即可求b的取值范围;
(Ⅲ)根据函数的图象在闭区间[-1,t]上恰有一个公共点,通过分类讨论即可求实数t的取值范围.
解答:
解:(Ⅰ)∵f(x)在x=-1处取得最小值为0,且f(0)=1,
故-
=-1,c=1,
即
,即a=1,b=2,
∴f(x)=x2+2x+1,
∴F(x)=
,
∴F(-1)+F(2)=-4+9=5.
(Ⅱ)∵a=1,c=0,
∴f(x)=x2+bx,
∵|f(x)|≤1对x∈[0,1]恒成立,
∴-1≤x2+bx≤1恒成立,
当x=0时,f(0)=0,
∴b∈R;
当x∈[0,1]时,等价为
恒成立,
∴b∈[-2,0],
综上,b的取值范围为∈[-2,0].
(Ⅲ)当a=1,b=-2,c=0时,F(x)=
,
由题意知t>-1.
①当-1<t<0时,即0<-t<1,要使函数y=F(x)与y=-t的图象在闭区间[-1,t]上恰有一个交点,则
需-t2-2t≤-t,
解得t≥0或t≤-1,这与-1<t<0矛盾,不满足题意;
②当0≤t≤1时,即-1≤-t≤0,要使函数y=F(x)与y=-t的图象在闭区间[-1,t]上恰有一个交点,则
需t2-2t≤-t,解得0≤t≤1;
③当t>1时,-t<-1,函数y=F(x)与y=-t的图象在闭区间[-1,t]上没有交点,不满足题意;
综上所述实数t的取值范围为:[0,1].
故-
| b |
| 2a |
即
|
∴f(x)=x2+2x+1,
∴F(x)=
|
∴F(-1)+F(2)=-4+9=5.
(Ⅱ)∵a=1,c=0,
∴f(x)=x2+bx,
∵|f(x)|≤1对x∈[0,1]恒成立,
∴-1≤x2+bx≤1恒成立,
当x=0时,f(0)=0,
∴b∈R;
当x∈[0,1]时,等价为
|
∴b∈[-2,0],
综上,b的取值范围为∈[-2,0].
(Ⅲ)当a=1,b=-2,c=0时,F(x)=
|
由题意知t>-1.
①当-1<t<0时,即0<-t<1,要使函数y=F(x)与y=-t的图象在闭区间[-1,t]上恰有一个交点,则
需-t2-2t≤-t,
解得t≥0或t≤-1,这与-1<t<0矛盾,不满足题意;
②当0≤t≤1时,即-1≤-t≤0,要使函数y=F(x)与y=-t的图象在闭区间[-1,t]上恰有一个交点,则
需t2-2t≤-t,解得0≤t≤1;
③当t>1时,-t<-1,函数y=F(x)与y=-t的图象在闭区间[-1,t]上没有交点,不满足题意;
综上所述实数t的取值范围为:[0,1].
点评:本题主要考查二次函数的图象和性质,以及不等式恒成立问题,运算量较大,综合性较强,难度较大.
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