题目内容
已知二次函数f(x)满足:①当x=1时有极值;②图象与y轴交点的纵坐标为-3,且在该点处的切线与直线x=2y-4垂直.
(1)求f(1)的值;
(2)若函数g(x)=f(lnx),x∈(1,+∞)上任意一点处的切线斜率恒大于a2-a-2,求实数a的取值范围.
(1)求f(1)的值;
(2)若函数g(x)=f(lnx),x∈(1,+∞)上任意一点处的切线斜率恒大于a2-a-2,求实数a的取值范围.
考点:利用导数研究曲线上某点切线方程
专题:导数的综合应用
分析:(1)利用待定系数法,结合导数的几何意义,求出f(x)的表达式,即可求f(1)的值;
(2)求出g(x)的表达式,利用导数求出切线斜率,结合一元二次不等式的解法即可得到结论.
(2)求出g(x)的表达式,利用导数求出切线斜率,结合一元二次不等式的解法即可得到结论.
解答:
解:(1)设二次函数f(x)=ax2+bx+c,
∵x=1时有极值,∴对称轴为1,即-
=-1,
由②知f(0)=c=-3,在(0,-3)处的切线斜率k=f′(0)=b,
又在该点处的切线与直线x=2y-4垂直,故b=-2,
解得a=1,则f(x)=x2-2x-3,
则f(1)=-4;
(2)若函数g(x)=f(lnx)=(lnx)2-2lnx-3,
令t=lnx,
则∵x∈(1,+∞),∴t∈(0,+∞),
∴f(t)=t2-2t-3,f′(t)=2t-2>-2,
若函数g(x)=f(lnx),x∈(1,+∞)上任意一点处的切线斜率恒大于a2-a-2,
则f′(t)>a2-a-2恒成立,即a2-a-2≤-2,
即a2-a≤0,解得0≤a≤1.
∵x=1时有极值,∴对称轴为1,即-
| b |
| 2a |
由②知f(0)=c=-3,在(0,-3)处的切线斜率k=f′(0)=b,
又在该点处的切线与直线x=2y-4垂直,故b=-2,
解得a=1,则f(x)=x2-2x-3,
则f(1)=-4;
(2)若函数g(x)=f(lnx)=(lnx)2-2lnx-3,
令t=lnx,
则∵x∈(1,+∞),∴t∈(0,+∞),
∴f(t)=t2-2t-3,f′(t)=2t-2>-2,
若函数g(x)=f(lnx),x∈(1,+∞)上任意一点处的切线斜率恒大于a2-a-2,
则f′(t)>a2-a-2恒成立,即a2-a-2≤-2,
即a2-a≤0,解得0≤a≤1.
点评:本题主要考查二次函数的图象和性质,以及导数的几何意义的应用,利用待定系数法是解决本题的关键.
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