题目内容
已知二次函数f(x)=ax2+bx+c.
(1)若对任意x1,x2∈R,且x1<x2,都有f(x1)≠f(x2),求证:关于x的方程f(x)=
[f(x1)+f(x2)]有两个不相等的实数根且必有一个根属于(x1,x2);
(2)若关于x的方程f(x)=
[f(x1)+f(x2)]在(x1,x2)的根为m,且x1,m-
,x2成等差数列,设函数f (x)的图象的对称轴方程为x=x0,求证:x0<m2.
(1)若对任意x1,x2∈R,且x1<x2,都有f(x1)≠f(x2),求证:关于x的方程f(x)=
| 1 |
| 2 |
(2)若关于x的方程f(x)=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
分析:(1)通过计算一元二次方程的判别式大于0,可得方程有两个不相等的实数根;设方程对应的函数为g(x),由
g(x1)g(x2)<0,可得方程有一个根属于(x1,x2).
(2)由题意可得f(m)=
[f(x1)+f(x2)],即a(2m2-x12-x22)+b(2m-x1-x2)=0,由x1,m-
、x2成等差数列,可得 x1+x2=2m-1,故b=-a(2m2-x12-x22),由x0=-
=
=m2-
证得结论.
g(x1)g(x2)<0,可得方程有一个根属于(x1,x2).
(2)由题意可得f(m)=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| b |
| 2a |
2m2-(
| ||||
| 2 |
| ||||
| 2 |
解答:证明:(1)∵f(x)=
[f(x1)+f(x2)],∴ax2+bx+c=
[a
+bx1+c+a
+bx2+c],
整理得:2ax2+2bx-a(x12+x22)-b(x1+x2)=0,(2分)
∴△=4b2+8a[a(x12+x22)+b(x1+x2)]=2[(2ax1+b)2+(2ax2+b)2],
∵x1,x2∈R,x1<x2,∴2ax1+b≠2ax2+b,(4分)
∵△>0,故方程有两个不相等的实数根. (6分)
令g(x)=f(x)-
[f(x1)+f(x2)],(7分)
则g(x1)g(x2)=-
[f(x1)-f(x2)]2,
又f(x1)≠f(x2),则g(x1)g(x2)<0,
故方程f(x)=
[f(x1)+f(x2)]有一个根属于(x1,x2). (9分)
(2)∵方程f(x)=
[f(x1)+f(x2)]在(x1,x2)根为m,
∴f(m)=
[f(x1)+f(x2)],∴a(2m2-x12-x22)+b(2m-x1-x2)=0,(10分)
∵x1,m-
、x2成等差数列,则x1+x2=2m-1,(12分)
∴b=-a(2m2-x12-x22),
故x0=-
=
=m2-
<m2. (14分)
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| x | 2 1 |
| x | 2 2 |
整理得:2ax2+2bx-a(x12+x22)-b(x1+x2)=0,(2分)
∴△=4b2+8a[a(x12+x22)+b(x1+x2)]=2[(2ax1+b)2+(2ax2+b)2],
∵x1,x2∈R,x1<x2,∴2ax1+b≠2ax2+b,(4分)
∵△>0,故方程有两个不相等的实数根. (6分)
令g(x)=f(x)-
| 1 |
| 2 |
则g(x1)g(x2)=-
| 1 |
| 4 |
又f(x1)≠f(x2),则g(x1)g(x2)<0,
故方程f(x)=
| 1 |
| 2 |
(2)∵方程f(x)=
| 1 |
| 2 |
∴f(m)=
| 1 |
| 2 |
∵x1,m-
| 1 |
| 2 |
∴b=-a(2m2-x12-x22),
故x0=-
| b |
| 2a |
2m2-(
| ||||
| 2 |
| ||||
| 2 |
点评:本题考查一元二次方程根的分布与系数的关系,二次函数的性质,等差数列的性质,体现了转化的数学思想.
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