题目内容

设A=[-1,1],B=[-
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2
],函数f(x)=2x2+mx-1.
(1)设不等式f(x)≤0的解集为C,当C⊆(A∪B)时,求实数m取值范围;
(2)若对任意x∈R,都有f(1+x)=f(1-x)成立,试求x∈B时,f(x)的值域;
(3)设g(x)=|x-a|-x2-mx(a∈R),求f(x)+g(x)的最小值.
分析:(1)依题意,C⊆A∪B=A=[-1,1],二次函数f(x)=2x2+mx-1图象开口向上,且△=m2+8>0恒成立,图象始终与x轴有两个交点?
f(-1)≥0
f(1)≥0
-1<-
m
4
<1
,从而可求得实数m取值范围;
(2)由于f(x)象关于直线x=1对称,可得m=-4,由f(x)=2(x-1)2-3为[-
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2
2
2
]上减函数可求得x∈B时,f(x)的值域;
(3)令φ(x)=f(x)+g(x),则φ(x)=x2+|x-a|-1,分x≤a与x≥a先去掉绝对值符号,再根据其对称轴对a分类讨论,利用函数的单调性即可求得答案.
解答:解:(1)∵A=[-1,1],B=[-
2
2
2
2
],C⊆A∪B=A,二次函数f(x)=2x2+mx-1图象开口向上,且△=m2+8>0恒成立,
故图象始终与x轴有两个交点,由题意,要使这两个交点横坐标x1,x2∈[-1,1],当且仅当:
f(-1)≥0
f(1)≥0
-1<-
m
4
<1
,…(4分),解得:-1≤m≤1  …(5分)
(2)对任意x∈R都有f(1+x)=f(1-x),所以f(x)象关于直线x=1对称,所以-
m
4
=1,得m=-4.(7分)
所以f(x)=2(x-1)2-3为[-
2
2
2
2
]上减函数.f(x)min=-2
2
;f(x)max=2
2
.故x∈B时,f(x)值域为[-2
2
,2
2
].…(9分)
(3)令φ(x)=f(x)+g(x),则φ(x)=x2+|x-a|-1,
(i)当x≤a时,φ(x)=x2-x+a-1=(x-
1
2
)
2
+a-
5
4

当a≤
1
2
,则函数φ(x)在(-∞,a]上单调递减,从而函数φ(x)在(-∞,a]上的最小值为φ(a)=a2-1.
若a>
1
2
,则函数φ(x)在(-∞,a]上的最小值为φ(
1
2
)=-
5
4
+a,且φ(-
1
2
)≤φ(a).(12分)
(ii)当x≥a时,函数φ(x)=x2+x-a-1=(x+
1
2
)
2
-a-
5
4

若a≤-
1
2
,则函数φ(x)在(-∞,a]上的最小值为φ(-
1
2
)=-
5
4
-a,且φ(-
1
2
)≤φ(a),
若a>-
1
2
,则函数φ(x)在[a,+∞)上单调递增,
从而函数φ(x)在[a,+∞)上的最小值为φ(a)=a2-1.…(15分)
综上,当a≤-
1
2
时,函数φ(x)的最小值为-
5
4
-a,当-
1
2
<a≤
1
2
时,函数φ(x)的最小值为a2-1;当a>
1
2
时,函数φ(x)的最小值为-
5
4
+a.        …(16分)
点评:本题考查带绝对值的函数,考查集合关系中的参数取值问题,突出考查二次函数的性质,考查综合分析与运算能力,考查分类讨论思想,化归思想,方程思想的运用,属于难题.
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