题目内容

对于函数f(x)=ax2(b+1)x+b-2(a≠0),若存在实数x0,使f(x0)=x0成立,则称x0为f(x)的不动点.

(1)当a=2,b=-2时,求f(x)的不动点;

(2)若对于任何实数b,函数f(x)恒有两相异的不动点,求实数a的取值范围;

(3)在(2)的条件下,若y=f(x)的图象上A、B两点的横坐标是函数f(x)的不动点,且直线y=kx+是线段AB的垂直平分线,求实数b的取值范围.

答案:
解析:

  解:∵f(x)=ax2+(b+1)x+b-2(a≠0),

  (1)当a=2,b=-2时,f(x)=2x2-x-4.

  设x为其不动点,即2x2-x-4=x.

  则2x2-2x-4=0.

  ∴x1=-1,x2=2.即f(x)的不动点是-1,2.

  (2)由f(x)=x得ax2+bx+b-2=0.

  由已知,此方程有相异二实根,Δa>0恒成立,即b2-4a(b-2)>0.

  即b2-4ab+8a>0对任意b∈R恒成立.

  ∴Δb<0,∴16a2-32a<0.

  ∴0<a<2.

  (3)设A(x1,x1),B(x2,x2),

  

  


提示:

  分析:(1)将a、b之值代入f(x),则f(x)为具体函数,根据题意,只需解方程f(x)=x,其根即为不动点;(2)要考虑用判别式及恒成立问题来处理;(3)涉及到关于点、线的对称问题,可借助于解析法(坐标法)解决.

  解题心得:本题是2002年上海春招试题的改编题,第(1)问是很容易的,只要理解了“不动点”,即f(x)=x的根,余下的便是解方程问题;对于ax2+bx+c>0,x∈R恒成立问题,即是可转化为解不等式(组);第(3)问题解决的切入点是线段AB的中点在直线上.因为要求b的范围,故将b视为a的函数,利用均值定理求得b的最小值.


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