题文
已知二次函数f(x)=ax2+bx+1,对于任意的实数x1、x2(x1≠x2),都有f(x1)+f(x1)2>f(x1+x22)成立,且f(x+2)为偶函数.(1)求a的取值范围;
(2)求函数y=f(x)在[a,a+2]上的值域;
(3)定义区间[m,n]的长度为n-m.是否存在常数a,使的函数y=f(x)在区间[a,3]的值域为D,且D的长度为10-a3. 题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)由f(x+2)为偶函数可得f(x)=ax2+bx+1的图象关于直线x=2对称,则-b2a=2,b=-4a,f(x)=ax2-4ax+1;
对于任意的实数x1、x2(x1≠x2),都有f(x1)+f(x1)2>f(x1+x22)成立,则f(x1)+f(x1)2-f(x1+x22)=12(ax12-4ax1+1+ax22-4ax2+1)-[a(x1+x22)2-4ax1+x22+1]=12a(x1-x2)2>0,
因为x1≠x2,
所以(x1-x2)2>0,
故a>0.
(2)f(x)=ax2-4ax+1=a(x-2)2+1-4a,
因为a>0,
所以a+2>2.
当a+1≤2时,即0<a≤1时,f(x)min=1-4a,f(x)max=a3-4a2+1,
函数y=f(x)的值域为[1-4a,a3-4a2+1];
当1<a≤2时,f(x)min=1-4a,f(x)max=a3-4a+1,
函数y=f(x)的值域为[1-4a,a3-4a+1];
当a>2时,f(x)min=a3-4a2+1,f(x)max=a3-4a+1,
函数y=f(x)的值域为[a3-4a2+1,a3-4a+1].
(3)f(x)=ax2-4ax+1=a(x-2)2+1-4a,
当0<a≤1时,f(x)min=1-4a,f(x)max=a3-4a2+1,
f(x)max-f(x)min=a3-4a2+1-(1-4a)=a(a-2)2,
由0<a≤1时,1≤(a-2)2<4,则a(a-2)2<4,而10-a3>9,不合题意;
当1<a<2时,f(x)min=1-4a,f(x)max=1-3a,
f(x)max-f(x)min=1-3a-(1-4a)=a,
由1<a<2,得10-a3>2,所以a≠10-a3,不合题意;
当2≤a<3时,f(x)min=a3-4a2+1,f(x)max=1-3a,f(x)max-f(x)min=1-3a-(a3-4a2+1)=10-a3,
故4a2-3a-10=0,(4a+5)(a-2)=0,
因为2≤a<3,
所以a=2.
综上所述:存在常数a=2符合题意.
解析
b2a考点
据考高分专家说,试题“已知二次函数f(x)=ax2+bx+1,.....”主要考查你对 [函数的定义域、值域 ]考点的理解。 函数的定义域、值域定义域、值域的概念:
自变量取值范围叫做函数的定义域,函数值的集合叫做函数的值域。
1、求函数定义域的常用方法有:
(1)根据解析式要求如偶次根式的被开方大于零,分母不能为零等;
(2)根据实际问题的要求确定自变量的范围;
(3)根据相关解析式的定义域来确定所求函数自变量的范围;
(4)复合函数的定义域:如果y是u的函数,而u是x的函数,即y=f(u),u=g(x),那么y=f[g(x)]叫做函数f与g的复合函数,u叫做中间变量,设f(x)的定义域是x∈M,g(x)的定义域是x∈N,求y=f[g(x)]的定义域时,则只需求满足
的x的集合。设y=f[g(x)]的定义域为P,则
。
3、求函数值域的方法:
(1)利用一些常见函数的单调性和值域,如一次函数,二次函数,反比例函数,指数函数,对数函数,三角函数,形如
(a,b为非零常数)的函数;
(2)利用函数的图象即数形结合的方法;
(3)利用均值不等式;
(4)利用判别式;
(5)利用换元法(如三角换元);
(6)分离法:分离常数与分离参数两种形式;
(7)利用复合函数的单调性。(注:二次函数在闭区间上的值域要特别注意对称轴与闭区间的位置关系,含字母时要注意讨论)


