题文
已知二次函数f(x)=x2+ax+m+1,关于x的不等式f(x)<(2m-1)x+1-m2的解集为(m,m+1),其中m为非零常数.设g(x)=f(x)x-1.(1)求a的值;
(2)k(k∈R)如何取值时,函数φ(x)=g(x)-kln(x-1)存在极值点,并求出极值点. 题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)∵关于x的不等式f(x)<(2m-1)x+1-m2的解集为(m,m+1),即不等式x2+(a+1-2m)x+m2+m<0的解集为(m,m+1),
∴x2+(a+1-2m)x+m2+m=(x-m)(x-m-1).
∴x2+(a+1-2m)x+m2+m=x2-(2m+1)x+m(m+1).
∴a+1-2m=-(2m+1).
∴a=-2.
(2)由(1)得g(x)=f(x)x-1=x2-2x+m+1x-1=(x-1)+mx-1.
∴φ(x)=g(x)-kln(x-1)=(x-1)+mx-1-kln(x-1)的定义域为(1,+∞).
∴φ'(x)=1-m(x-1)2-kx-1=x2-(2+k)x+k-m+1(x-1)2.
方程x2-(2+k)x+k-m+1=0(*)的判别式△=(2+k)2-4(k-m+1)=k2+4m.
①当m>0时,△>0,
方程(*)的两个实根为x1=2+k-k2+4m2<1,x2=2+k+k2+4m2>1,
则x∈(1,x2)时,φ'(x)<0;x∈(x2,+∞)时,φ'(x)>0.
∴函数φ(x)在(1,x2)上单调递减,在(x2,+∞)上单调递增.
∴函数φ(x)有极小值点x2.
②当m<0时,由△>0,得k<-2-m或k>2-m,
若k<-2-m,则x1=2+k-k2+4m2<1,x2=2+k+k2+4m2<1,
故x∈(1,+∞)时,φ'(x)>0,
∴函数φ(x)在(1,+∞)上单调递增.
∴函数φ(x)没有极值点.
若k>2-m时,x1=2+k-k2+4m2>1,x2=2+k+k2+4m2>1,
则x∈(1,x1)时,φ'(x)>0;x∈(x1,x2)时,φ'(x)<0;x∈(x2,+∞)时,φ'(x)>0.
∴函数φ(x)在(1,x1)上单调递增,在(x1,x2)上单调递减,在(x2,+∞)上单调递增.
∴函数φ(x)有极小值点x2,有极大值点x1.
综上所述,当m>0时,k取任意实数,函数φ(x)有极小值点x2;
当m<0时,k>2-m,函数φ(x)有极小值点x2,有极大值点x1.
(其中x1=2+k-k2+4m2,x2=2+k+k2+4m2).
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解析
f(x)x-1考点
据考高分专家说,试题“已知二次函数f(x)=x2+ax+m+1.....”主要考查你对 [二次函数的性质及应用 ]考点的理解。 二次函数的性质及应用二次函数的定义:
一般地,如果
(a,b,c是常数,a≠0),那么y叫做x的二次函数。
二次函数的图像:
是一条关于
对称的曲线,这条曲线叫抛物线。
抛物线的主要特征:①有开口方向,a表示开口方向;a>0时,抛物线开口向上;a<0时,抛物线开口向下;
②有对称轴
;
③有顶点
;
④c表示抛物线与y轴的交点坐标:(0,c)。
性质:二次函数y=ax2+bx+c,
①当a>0时,函数f(x)的图象开口向上,在(-∞,-
)上是减函数,在[-
,+∞)上是增函数;
②当a<0时,函数f(x)的图象开口向下,在(-∞,-
)上是增函数,在[-
,+∞)是减函数。

值域a>0a<0


奇偶性b=0时为偶函数,b≠0时为非奇非偶函数a<0单调性a>0a<0





图像特点

二次函数的解析式:
(1)一般式:
(a,b,c是常数,a≠0);
(2)顶点式:若二次函数的顶点坐标为(h,k),则其解析式为
;
(3)双根式:若相应一元二次方程的两个根为
,则其解析式为
。
二次函数在闭区间上的最值的求法:
(1)二次函数![]()
在区间[p,g]上的最值问题
一般情况下,需要分![]()

三种情况讨论解决.
当a>0时,f(x)在区间[p,g]上的最大值为M,最小值为m,令
.
①
②
③
④
特别提醒:在区间内同时讨论最大值和最小值需要分四种情况讨论.
(2)二次函数
在区间[m.n]上的最值问题一般地,有以下结论:
特别提醒:max{1,2}=2,即取集合{1,2}中最大的元素。
二次函数的应用:
(1)应用二次函数才解决实际问题的一般思路:
理解题意;建立数学模型;解决题目提出的问题。
(2)应用二次函数求实际问题中的最值:
即解二次函数最值应用题,设法把关于最值的实际问题转化为二次函数的最值问题,然后按求二次函数最值的方法求解。求最值时,要注意求得答案要符合实际问题。


