已知向量(1)求函数y=f(x)的解析式;(2)若函数f(x)的最小值为-3,求实数k的值;(3)若对任意实数x1,x2,x3,均存在以f(x1),f(x2),f(x

发布时间:2020-07-31 17:39:51

已知向量
(1)求函数y=f(x)的解析式;
(2)若函数f(x)的最小值为-3,求实数k的值;
(3)若对任意实数x1,x2,x3,均存在以f(x1),f(x2),f(x3)为三边长的三角形,求实数k的取值范围.

网友回答

解:(1)∵
∴(4x+1)(y-1)+2x(y-k)=0,化简整理得y(4x+2x+1)=4x+k?2x+1
因此,函数y=f(x)的解析式为y=;
(2)∵f(x)==1+
∴根据函数f(x)的最小值为-3,得t=的最小值为-4
∵2x+2-x+1≥2+1=3
∴当k>1时,=≤;当k<1时,=≥;
k=1时,函数f(x)=1恒成立不符合题意.
∴结合题意可得k<1,且当且仅当2x=2-x=1,即x=0时,t的最小值为=-4,解之得k=-11
即函数f(x)的最小值为-3时,实数k的值为-11;
(3)∵对任意实数x1、x2、x3,都存在以f(x1)、f(x2)、f(x3)为三边长的三角形,
∴f(x1)+f(x2)>f(x3)对任意的x1、x2、x3∈R恒成立.
当k>1时,因为2<f(x1)+f(x2)≤且1<f(x3)≤,
∴≤2,解之得1<k≤4;
当k=1时,可得f(x1)=f(x2)=f(x3)=1,满足题意的条件;
当k<1时,因为≤f(x1)+f(x2)<2,且≤f(x3)<1,
∴≥1,解之得-≤k<1;
综上所述,实数k的取值范围是[-,4]

解析分析:(1)根据向量垂直的充要条件的坐标表示式,建立关于x、y的等式,从中解出用x表示y的式子,即可得到函数y=f(x)的解析式.(2)将f(x)表达式的分子、分母都除以2x,得到它的分母2x+2-x+1≥2+1=3.再根据k与1的大小关系分类讨论,即可得到必定有k<1,且当2x=2-x=1即x=0时,函数有最小值为-3,由此解关于k的等式即得实数k的值.(3)根据构成三角形的条件,得出不等式f(x1)+f(x2)>f(x3)恒成立,然后分三种情况进行讨论,转化为f(x1)+f(x2)的最小值与f(x3)的最大值的不等式,进而可以求出实数k?的取值范围.

点评:本题以向量的数量积运算为载体,求函数的表达式并讨论函数的最值.着重考查了向量数量积公式、基本不等式求最值、函数恒成立等知识,属于中档题.
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